环聚物熔体中的拓扑自由体积与准玻璃态动力学

受近期关于非互锁环聚物在其浓溶液中呈现玻璃状动力学的观察启发，我们基于拓扑体积的概念，提出了此类环聚物运动的自由体积描述。我们首先构建一个唯象自由能，使得人们能够量化由配位数度量的拓扑拥挤程度。随后我们指出了邻近环聚物协同动力学的关键作用，这导致了全局结构弛豫（扩散）时间对环长度的异常依赖。关于静态量（环尺寸、配位数）与动态量（弛豫时间、扩散系数）的分子量依赖性的预测与已报道的数值模拟非常吻合。在全文讨论中，缠结长度 $N_e$ 被假定为拓扑约束的唯一特征长度，因此所有物理量均普遍地以重整化链长 $N/N_e$ 表示。最后，我们讨论了环浓溶液与寻常玻璃系统的相似与不同之处。