环形聚合物的拓扑效应：计算机模拟研究

熔体中未连接、未打结的聚合物环由于拓扑约束的存在，会受到相邻链的强烈相互作用。我们通过计算机模拟研究了这一点，使用键涨落算法，针对体积分数 Φ=0.5 下链长至 N=512 个统计链段的情况，并表明熔体中的环比高斯链更紧凑。对平均环尺寸 R ∝ N^ν 的仔细有限尺寸分析得出指数 ν ≈ 0.39 ± 0.03，与拓扑相互作用的 Flory 类论证一致。我们表明（使用相同的算法），熔融环的动力学与相同质量的线性链相似，证实了最近的实验结果。扩散常数有效地变化为 D_N ∝ N^{-1.22(3)}，略高于相应的线性链。对于所考虑的环尺寸（最多 256 个统计链段），我们只发现一个特征时间尺度 τ_ee ∝ N^{2.0(2)}；这通过多个均方位移和相关函数塌缩到相应的主曲线上得到证明。由于链的收缩状态，这种标度与简单的 Rouse 运动不兼容。它适用于所研究的所有尺寸的环，并且没有发现向任何缠结状态交叉的迹象。