聚合物玻璃化转变发生于连通性z*=4的边际刚性点
软凝聚态物质
2016-07-12 v3
摘要
我们从边际刚性的角度重新考察聚合物玻璃化转变的物理起源，边际刚性在达到一定数量的分子间接触时实现。对于熔体/不良溶剂中的聚合物链，每个单体有两个由共价键结合的邻居，以及若干由伦纳德-琼斯(LJ)势建模的中心力接触。我们发现当每个单体的平均接触数（共价与非共价）超过临界值z*=4时，体系变为固体且动力学被冻结——我们称之为玻璃态。粗粒化布朗动力学模拟表明，在足够强的LJ吸引下（有效代表淬火深度或溶剂质量），聚合物球体确实跨越z*=4阈值，并成为玻璃。我们通过区分z<z*的“液体”聚合物液滴（其改变形状并在平衡时采取球形构象）与z>z*的“玻璃态”液滴（其保持形状冻结在z*交叉时刻）来验证这一点。这些结果为线性聚合物提供了区分液体与玻璃的稳健工作准则。
引用
@article{arxiv.1511.03970,
title = {Polymer glass transition occurs at the marginal rigidity point with connectivity z*=4},
author = {Anna Lappala and Alessio Zaccone and Eugene M. Terentjev},
journal= {arXiv preprint arXiv:1511.03970},
year = {2016}
}