张力作用下系链高分子链的相变

施加的张力会改变系链于平面基底的高分子链的平衡构象，从而影响吸附相变以及线团 - 球粒和结晶相变。反之，溶剂质量和表面吸引力反映在实验中可测量的平衡力 - 伸长曲线中。为了从理论上研究这些效应，我们利用键涨落晶格模型的 Wang-Landau 模拟研究了张力作用下的系链高分子链。将我们的模型应用于生物分子的拉伸实验，我们在以普适特征为主导且有限尺寸效应较小的中等力范围内获得了与实验数据的良好描述。对于不良溶剂中的系链高分子链，我们观察到了从球粒构象到拉伸构象转变时预测的两相共存，并发现了从结晶构象到拉伸构象的直接转变。通过评估广泛溶剂条件和张力范围内的态密度构建的有限链相图显示，增加张力会导致球粒相消失。对于系链于硬表面和吸引性表面的良溶剂中的高分子链，我们在低力区间发现了预测的随链长缩放关系，并表明我们的结果在最高张力下能很好地由键涨落模型的解析独立键近似所描述。最后，对于硬表面或微弱吸引表面，系链高分子链的拉伸是一种不对应于相变的构象变化。然而，当表面吸引力足以吸附高分子链时，它将在施加力的临界值处经历脱附相变。我们关于力诱导脱附的结果表明，该转变是不连续的，且在共存区域存在部分脱附构象。