含淬火无序带电单体的柔性聚合物相图

广义系综模拟与微正则分析的最新进展使得人们能够在广泛的局部弯曲与扭转强度范围内研究聚合物模型中的结构转变。有理由认为，静电相互作用在稳定并介导聚合物结构转变中起着重要作用。我们提出了一种珠-弹簧聚合物模型，其中随机分布的带电单体通过屏蔽库仑势相互作用。通过将副本交换 Wang-Landau (REWL) 方法与能量依赖的单体更新相结合，我们构建了作为温度 ($T$) 与带电单体浓度 ($\eta$) 函数的超相图。在整个浓度范围内，线团-球态与球态-固态转变分别为二级与一级转变。然而，在浓度阈值 $\eta=80\%$ 以上，静电排斥阻碍了固态与液态球状体的形成，而焓相互作用与熵相互作用之间的竞争导致了液态珍珠项链状与固态螺旋状结构的形成。概率分布 $P(E,T)$ 表明，在高 $\eta$ 下，珍珠项链状液相冻结为稳定的固态类螺旋结构，其自由能势垒高于低 $\eta$ 下的冻结球状体转变。