二维半柔性链的普适单体动力学

我们提出了一个统一的标度理论，用于描述良溶剂条件下、自由排阻极限中稀溶液半柔性聚合物的单体动力学。我们的理论涵盖了众所周知的均方位移 (MSDs) 区域：刚性链由于弯曲运动而随时间呈 $t^{3/4}$ 增长，以及类 Rouse 区域 $t^{2 \nu / (1+ 2\nu)}$，其中 $\nu$ 是描述溶胀柔性线圈半径 $R$ 的 Flory 指数。我们确定了这些定律的前置因子如何随持久长度 $l_p$ 进行标度，并表明从刚性行为到柔性行为的交叉发生在 MSD 量级为 $l^2_p$ 时（对应的时间正比于 $l^3_p$）。当 MSD 量级为 $R^2$ 时，发生第二次交叉（转向扩散运动）。对具有键弯曲势的珠 - 弹簧模型进行的大规模分子动力学模拟（允许 $l_p$ 在 1 到 200 个 Lennard-Jones 单位之间变化）为该理论提供了有力证据，特别是在 $\nu=3/4$ 的 $D=2$ 维情况下。我们的结果对于理解吸附在基底上的 DNA（及其他半柔性生物聚合物）的动力学应具有价值。