Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Компьютерное моделирование одиночной жесткоцепной макромолекулы в объеме и вблизи адсорбирующей поверхности методом Монте-Карло в обобщенных ансамблях

Диссертация: Компьютерное моделирование одиночной жесткоцепной макромолекулы в объеме и вблизи адсорбирующей поверхности методом Монте-Карло в обобщенных ансамблях
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Построена диаграмма состояний для гомополимерной жесткоцепной макромолекулы длиной 256 мономерных звеньев. Найдены границы областей стабильности клубковой конформации, сферической, цилиндрической и тороидальной глобулярных структур. Впервые применен алгоритм Ландау — Ванга при построении весовых функций для равномерного посещения состояний с различными значениями внешнего поля h, определяющего… Читать ещё >

Компьютерное моделирование одиночной жесткоцепной макромолекулы в объеме и вблизи адсорбирующей поверхности методом Монте-Карло в обобщенных ансамблях (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава I.
  • Изучение поведения разбавленного раствора полимерных макромолекул в различных внешних условиях: обзор литературы
    • 1. Теория и компьютерное моделирование разбавленного полимерного раствора
      • 1. 1. Теория фазовых переходов в одиночной полимерной цепи
        • 1. 1. 1. Переход клубок — глобула
        • 1. 1. 2. Несферические глобулярные структуры
      • 1. 2. Компьютерное моделирование различных внутримолекулярных структур и переходов между ними
    • 2. Исследования полимерных цепей вблизи поверхности
      • 2. 1. Теория, компыоюрпое моделирование
        • 2. 1. 1. Адсорбция гибкой цепи
        • 2. 1. 2. Адсорбция жесткоцеппых полимеров
      • 2. 2. Экспериментальные результаты
    • 3. Описание состояния полимерной цепи в компьютерном эксперименте
      • 3. 1. Основные величины, характеризующие состояние полимерной цепи
      • 3. 2. Определение точек перехода между структурами

Диссертационная работа посвящена компьютерному моделированию одиночной жесткоцепной макромолекулы в объеме и вблизи адсорбирующей поверхности. Основной задачей работы является изучение равновесных состояний макромолекулы и переходов между ними для цепей различной длины и жесткости в различных внешних условиях.

Особенностью полимерных молекул является способность принимать огромное число разнообразных пространственных структур — конформаций. Вид образуемых макромолекулой конформаций зависит как от внешних условий (качество растворителя, температуру, наличие поверхности и т. д.), так и от свойств самого полимера (длина, заряд, жесткость, состав и т. д.). В работе изучаются свойства нейтральной гомополимерной молекулы с различной внутрицепной жесткостью.

При изменении внешних условий конформация цепи меняется. Теоретическая фазовая диаграмма для жесткоцепных макромолекул в координатах «жесткость — температура» содержит область, в которой тороидальная конформация является стабильной для цепей конечной длины. Большой интерес вызывает вопрос о характере возможного внутримолекулярного жидкокристаллического (ЖК) упорядочения в плотной глобуле, а также образование различных несферических глобулярных конформаций, таких как конформация «ракетки», цилиндрической и тороидальной глобул. Нерешенной проблемой остается вопрос о существовании тех или и-1ых структур в термодинамическом пределе, когда длина макромолекулы N оо, в частности, задача о существовании и стабильности тороидальных и цилиндрических глобул, фазы жидкой глобулы для бесконечно длинных макромолекул. Поэтому важным шагом в исследовании переходов является переход к асимптотике N —"¦ оо на основе данных, полученных для цепей конечной длины.

Целью диссертационной работы является исследование конформационных переходов и построение полной диаграммы состояний для цепей различной длины и жесткости в объеме и вблизи адсорбирующей поверхности с помощью методов компьютерного моделирования.

Актуальность обусловлена важностью задачи установить, как влияют локальные внутримолекулярные характеристики, в частности, жесткость полимерной цепи, и наличие пространственных ограничений, в частности, плоской поверхности, на макроскопические свойства полимерного раствора. Несмотря на значительные успехи, многие детали процессов переходов между структурами остаются неясными. В эксперименте сложно изучать свойства одиночной макромолекулы в объеме. Многие экспериментальные работы проводятся с молекулами, находящимися на поверхности (например, сканирующая зондовая микроскопия), поэтому вопрос о том как меняются конформационные свойства полимера и линии переходов между структурами при уменьшении размерности пространства, то есть при адсорбции па плоскую поверхность, остается важным и актуальным для теории и компьютерного моделирования. Далее, большинство биополимеров являются жесткоцепными макромолекулами, которые взаимодействуют с мембранамиучитывая, что молекула ДНК способна образовывать тороидальную и цилиндрическую глобулы, проблема существования этих глобул па поверхности имеет большое значение и требует дополнительных исследований. Интересен вопрос о конкуренции между адсорбцией и коллапсом цепи, то есть о том какой из этих переходов происходит первым при ухудшении качества растворителя. Актуальным является систематическое исследование влияния жесткости на оба эти перехода.

Практическая ценность работы заключается в согласии полученных с помощью компьютерного моделирования результатов с имеющимися экспериментальными данными, что подтверждает применимость выбранной модели для описания исследуемых полимерных систем и открывает возможность для последующей направленной постановки новых экспериментов. С другой стороны методическая ценность работы состоит в разработке нового алгоритма моделирования методом Монте-Карло с использованием расширенного ансамбля.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• Впервые построена полная диаграммасостояний одиночнойжесткоцеп-ной макромолекулы в объеме, включающая в себя области стабильности клубка, жидкой сферической и твердой (кристаллической) сферической глобул, а также область цилиндрической и тороидальной глобул.

• Разработан метод Монте-Карло для расширенного ансамбля с использованием четырехмерного пространства и алгоритма Ландау-Ванга для ускорения уравновешивания плотных глобулярных структур.

• Впервые построена полная диаграмма состояний для жесткоцепной макромолекулы вблизи адсорбирующей поверхности в координатах температура — сила притяжения к поверхности. Диаграмма содержит области клубка, жидкой и твердой сферических глобул, адсорбированного клубка и вытянутой двумерной (жидко)кристаллической глобулы.

• Впервые показано, что адсорбирующая поверхность способствует образованию цилиндрической анизотропной глобулы для случая малой внутри-цепной жесткости, в то время как та же макромолекула в объеме образует сферическую изотропную глобулу.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Полная диаграмма состояний одиночной жесткоцепной макромолекулы в объеме содержит области существования клубка, жидкой глобулы, твердой глобулы, области цилиндрической и тороидальной глобул. Переход клубок — глобула для жестких цепей происходит по типу фазового перехода 1 рода. Переходы жидкая — твердая глобула и сферическая твердая — (жидко)кристаллическая цилиндрическая глобула также являются переходами 1 рода. С увеличением длины цепи линия перехода жидкая — твердая глобула сдвигается в область больших температур.

2. Метод расширенного ансамбля с использованием алгоритма Ландау-Ванга в четырехмерном пространстве эффективен для моделирования переходов между плотными структурами (переход жидкая — твердая глобула), в то время как для моделирования неплотных структур этот метод дает неправильные оценки точек переходов.

3. Температура перехода жидкая — твердая глобула в случае бесконечно длинной цепи сдвигается в сторону меньших температур с увеличением жесткости. Фаза жидкой глобулы для полимеров с небольшой жесткостью исчезает в случае бесконечно длинной цепи, также как и для гибких цепей.

4. Диаграммы состояний для гибких полимерных макромолекул вблизи адсорбирующей поверхности для цепей длиной 64 и 128 мономерных звеньев содержат области стабильности клубка, жидкой и твердой глобул, адсорбированного клубка, а также адсорбированной кристаллической глобулы.

5. Диаграммы состояний для полужестких полимерных макромолекул вблизи адсорбирующей поверхности для цепей длиной 64 и 128 мономерных звеньев содержат области стабильности клубка, жидкой и твердой глобул, адсорбированного клубка, а также адсорбированной (жидко)кристаллической глобулы. Линий переходов сдвигаются в область более высоких температур с увеличением длины цепи.

6. Результаты моделирования с использованием алгоритма Ландау-Ванга хорошо совпадают с результатами, полученными при моделировании с помощью алгоритма Метрополиса.

Работа имеет следующую структуру:

• первая глава содержит обзор литературы, касающейся теории фазовых переходов, методов моделирования полимерных систем, результатов моделирования различными методамиописание основных величин, которые характеризуют изучаемую системурассматривается современное сосюя-ние исследований свойств одиночной цепи теоретически ми, экспериментальными методами и с помощью компьютерного моделирования.

• вторая глава посвящена исследованию с помощью компьютерного моделирования состояний цепи в трехмерном пространстве с использованием расширенного ансамбля для изучения плотных глобулярных структурпереходов между конформациями цепей различной длины и жесткости, изучение перехода клубок — глобула в термодинамическом пределе.

• в третьей главе представлены результаты моделирования цепи вблизи адсорбирующей поверхности. Проводится сравнение методов моделирования. Исследуются переходы для двух длин цепей (N = 64,128), делается попытка изучить адсорбционный переход в термодинамическом пределе. Рассматривается зависимость линий переходов от длины и жесткости цепи при изменении силы притяжения к поверхности.

Апробация работы проводилась на следующих конференциях:

• Школа «Forces, Growth and Form in Soft Condensed Matter: At the Interface between Physics and Biology» (Гейло, Норвегия, 23 марта — 2 апреля, 2003).

• Конференция студентов и аспирантов по химии и физике полимеров и тонких органических пленок (г. Тверь, 28 — 30 мая 2003).

• Зимняя школа «Computational Soft Matter: From Synthetic Polymers to Proteins» (Бонн, Германия, 29 февраля — 6 марта, 2004).

• Третья Всероссийская Каргинская конференция «Полимеры — 2004» (Москва, 27 января — 1 февраля, 2004).

• Конференция студентов и аспирантов по химии pi физике полимеров и тонких органических пленок (г. Солнечногорск, 16 — 17 сентября 2004).

• Школа «Computer Simulations in Condensed Matter: from Materials to Chemical Biology» (Эриче, Италия, 20 июля — 1 августа 2005).

• Международный симпозиум «Statistical Mechanics of Polymers: New Developments» (г. Москва, 6−11 июня 2006).

• Всероссийская Школа по математическим методам для исследования полимеров и биополимеров (г. Петрозаводск, база отдыха «Деревня Алек-сандровка», 13 — 17 июня 2006).

• Четвертая Всероссийская Каргинская конференция «Наука о полимерах 21-му веку» (Москва, 29 января — 2 февраля, 2007).

Результаты опубликованы в следующих работах:

• J. A. Martemyanova, М. R. Stukan, V. A. Ivanov, М. Muller, W. Paul, К. Binder, Dense orientationally ordered states of a single semiflexible macro molecule: An expanded ensemble Monte Carlo simulation//J. Chem. Phys. — 2005.-Vol. 122, p. 174 907.

• Ю. А. Мартемьянова, M.P. Стукан, В. А. Иванов, Изучение конформаций одиночной жесткоцепной макромолекулы методом компьютерного моделирования//Вестник МГУ, Серия 3. Физика. Астрономия — 2005. Том. 3, р. 58−60.

• V.A. Ivanov, J.A. Martemyanova, Monte Carlo Computer Simulation of a Single Semi-Flexible Macromolecule at a Plane Surface // Macromol. Symp. — 2007. Vol.252, c. 12−23.'.

Выводы.

Исследования, проведенные в рамках диссертационной работы, посвящены компьютерному моделированию обычным методом Монте — Карло и с использованием алгоритма Ландау — Ванга одиночной гомополимерной жесткоцепной макромолекулы в объеме и вблизи адсорбирующей поверхности.

В рамках диссертационной работы получены следующие основные результаты:

1. Построена диаграмма состояний для гомополимерной жесткоцепной макромолекулы длиной 256 мономерных звеньев. Найдены границы областей стабильности клубковой конформации, сферической, цилиндрической и тороидальной глобулярных структур. Впервые применен алгоритм Ландау — Ванга при построении весовых функций для равномерного посещения состояний с различными значениями внешнего поля h, определяющего расширенный ансамбль. Этим методом была исследована зависимость температуры перехода жидкая — твердая глобула от параметра жесткости для цепей длиной N = 256, 512 мономерных звеньев. Было показано, что при увеличении жесткости цепи температура перехода жидкая — твердая глобула уменьшается, в то время как увеличение длины цепи ведет к увеличению температуры перехода. Цилиндрическая глобула является одновременно кристаллической и жидкокристаллической, так как имеет высокий параметр локального ориентационного порядка.

2. С помощью метода конечномерного масштабирования определена температура перехода жидкая — твердая глобула в термодинамическом пределе для полужестких цепей (Ь = 4). Значение температуры перехода жидкая — твердая глобула в термодинамическом пределе совпадает со значением 0-точки в пределах погрешности для полужестких цепей.

3. Построены диаграммы состояний для одиночных гибких (еа = 0) и впервые для полужестких (еа = 4) цепей длиной TV = 64 и TV = 128 мономерных звеньев вблизи адсорбирующей поверхности. Найдены области стабильности трехмерной1 и двумерной клубковой конформации, область жидкой, твердой глобул, область двумерной кристаллической изотропной и жидкокристаллической глобул. Показано, что наличие адсорбирующей поверхности способствует образованию двумерной цилиндрической глобулы в случае полужесткой макромолекулы.

Результаты диссертационной работы опубликованы в работах [128−130].

В заключение хочется выразить огромную благодарность моему научному руководителю Виктору Александровичу Иванову за его постоянное внимание, помощь и поддержку моей уверенности и интереса, терявшихся в многочисленных трудностяхАлексею Ремовичу Хохлову за плодотворные обсуждения и конструктивные замечанияМише Стукану за помощь в программировании и моральную поддержкуа также моему мужу Мише за понимание, поддержку и помощь.

Ю.А. Мартемьянова I I.

5.

Заключение

.

Построены диаграммы состояний для гибких и полужестких цепей длиной 64 и 128 мономерных звеньев. Для гибкой цепи наблюдаются области стабильности клубка, адсорбированного клубка, жидкой, твердой глоубулы и адсорбированной кристаллической глобулы. Показано, что с увеличением длины цепи линии переходов смещаются в область более высоких температур.

Впервые с помощью компьютерного моделирования построена диаграмма состояний для полужестких цепей (b = 4). На диаграмме состояний наблюдаются области клубковой конформации, конформации жидкой,.твердой глобул, адсорбированного клубка и конформации (жидко)кристаллической ориентаци-онно упорядоченной адсорбированной глобулы. Показано, что с увеличением длины цепи линии переходов смещаются в область более высоких температур. Показано, что диаграммы состояний для гибкой и жесткоцепной макромолекулы очень похожи, однако в области V наблюдаются совершенно разные структуры. — - - - - - «— ;

Проводилось сравнение алгоритма Ландау-Ванга с методом Монте-Карло. Показано, что результаты, полученные этими методами совпадают. То есть алгоритм Ландау-Ванга по полной энергии позволяет моделировать полимерные системы, потенциал которых состоит из нескольких вкладов.

Показать весь текст

Список литературы

  1. P.J. Flory, Principles of Polymer Chemistry. — 1. haca, NY: Cornell University Press, 1953.
  2. P.J. Flory, Statistical mechanics of chain molecules. New York: Interscience, 1969.
  3. P.G. Gennes, Scaling concepts in polymer physics. Ithaca: Cornell University Press, 1979.
  4. А.Ю. Гросберг, A.P. Хохлов, Статистическая физика макромолекул. — Москва: Наука, 1989.
  5. Е.А. Colbourn, editor Computer simulation of polymers. Harlow, UK: Longman, 1992.
  6. K. Kremer, Computer simulation of polymers. In: Computer simulation in chemical physics. Dordrecht, the Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1993.
  7. K. Binder, editor Monte Carlo and molecular dynamics simulations in polymer science. New York: Oxford University Press, 1995.
  8. D. Frenkel, B. Smith, editors Understanding molecular simulation. — Burlington, USA: Academic Press, 1996.
  9. K. Binder, G. Ciccotti, editors Monte Carlo and molecular dynamics of condensed matter physics. — proceedings of the conference in Como, Italy, 1996.
  10. А.А. Аскадский, В. И. Кондращенко, Компьютерное материаловедение полимеров, т.1. Москва: Научный мир, 1999.
  11. П.Г. Халатур, С. Г. Плетнева, Г. И. Марченко, Машинное моделирование плотных полимерных систем//Успехи химии- 1986. Vol. 55, р. 679−709.
  12. К. Kremer, К. Binder, Monte carlo simulation of lattice models for macro molecules// Computer Physics Reports- 1988.- Vol.7, p. 259−310.
  13. К. Биндер, Д. Хеерман, Моделирование методом Монте-Карло в статистической физике. Перевод с англ.,. Москва: Наука, 1995.
  14. I. Carmesin, К. Кгешег, The bond fluctuation method: a new effective algorithm for the dynamics of polymers in all spatial dimensions // Macromolecules 1988.- Vol. 21, p. 2819−2823.
  15. H.P. Deutsch, K. Binder, Interdiffusion and self-diffusion in polymer mixtures: A monte carlo study// J. Chem. Phys. 1991. — Vol. 94, p. 2294−2304.
  16. W. Paul, K. Binder, D.W. Heermann, K. Kremer, Dynamics of polymer solutions and melts, reptation predictions and scaling of relaxation times // J. Chem. Phys.- 1991, — Vol. 95, p. 7726−7740.
  17. M.P. Allen, D.J. Tildesley, editors Computer simulation in chemical physics.- Dordrecht, the Netherlands: Kluwer Academic Publishers, 1993.
  18. Д. Хеерман, Методы компьютерного эксперимента в статистической физике. Перевод с англ. Москва: Наука, 1990.
  19. К. Биндер, editor Методы Монте-Карло в статистической физике. -Москва: Наука, 1982.
  20. X. Гулд, Я. Тобочник, Компьютерное моделирование в физике. В двух томах. Москва: Мир, 1990.
  21. К. Binder, editor Applications of the Monte Carlo method in statistical physics.- Berlin: Springer-Ver lag, 1987. '
  22. H.K. Балабаев, Молекулярно-динамическое моделирование молекулярных систем. Методическая разработка. Пущино: НИВЦ, 1987.
  23. В.A. Berg, Т. Neuhaus, Multicanonical algorithm for first order transitions// Physics Letters B- 1991. Vol. 267, p. 249−253.
  24. B.A. Berg, T. Neuhaus, Multicanonical ensemble: A new approach to simulate first-order phase transitions//Phys. Rev. Letters- 1992.- Vol. 68, p. 9−12.
  25. F. Wang, D.P. Landau, Efficient, multiple-range random walk algorithm to calculate the density of states//Phys. Rev. Letters- 2001. Vol. 86, p. 20 502 053.
  26. F. Wang, D.P. Landau, Determining the density of states for classical statistical models: A random walk algorithm to produce a flat histogram// Phys. Rev. E- 2001, — Vol.64, p. 56 101−1-56 101−16.
  27. T. Neuhaus, J. S. Hager, Tree-energy calculations with multiple gaussian modified ensembles//Phys. Rev. E- 2006.- Vol. 74, p. 36 702−1-36 702−11.
  28. T. Neuhaus, O. Zimmermann, U. H. E. Hansmann, Ring polymer simulations with global radius of curvature//Phys. Rev. E- 2007. Vol. 75, p. 51 803−1 051 803−10.
  29. W.Paul, M. Miiller, Enhanced sampling in simulations of dense systems: The phase behavior of collapsed polymer globules//J. Chem. Phys.- 2001.- Vol. 115, p. 630−635.
  30. И.М. Лифшиц, А. Ю. Гросберг, A.P. Хохлов, Объемные взаимодействия в статистической физике полимерной макромолекулы//УФН- 1979.- Vol. 127. вып. 3, р. 353−389.
  31. A.Yu. Grosberg, D.V. Kuznetsov, Quantitative theory of the globule-to-coil transition. 1. link density distribution in a globule and its radius of gyration. //Macromolecules- 1992, — Vol.25, p. 1970−1979.
  32. A.Yu. Grosberg, D.V. Kuznetsov, Quantitative theory of the globule-to-coil transition. 2. density-density correlation in a globule and the hydrodynamic radius of a macromolecule.//Macromolecules- 1992. Vol. 25, p. 1980−1990.
  33. A.Yu. Grosberg, D.V. Kuznetsov, Quantitative theory of the globule-to-coil transition. 3. globule-globule interaction and polymer solution binodal and spinodal curves in the globular range.//Macromolecules 1992.- Vol.25, p. 1991−1995.
  34. A.Yu. Grosberg, D.V. Kuznetsov, Quantitative theory of the globule-to-coil transition. 4. comparision of theoretical results with eperimental data. // Macromolecules- 1992. Vol. 25, p. 1996 — 2003.
  35. B. Duplantier, Geometry of polymer chains near the theta-point and dimensional regularization.//J. Chem. Phys.- 1987.- Vol.86, p. 4233−4244.
  36. А.Э. Аринштейн, Ориентационно-коррелированные блуждания и статистика жесткоцепных полимерных молекул.//ЖЭТФ 2000.- Vol. 118, р. 232−258.
  37. A.Yu. Grosberg, A.R. Khokhlov, Statistical theory of polymeric lyotropic liquid crystals//Adv. Polym. Sci. 1981.- Vol.41, p. 53−97.
  38. K. Yoshikawa, M. Takahashi, V.V. Vasilevskaya, A.R. Khokhlov, Large discrete transition in a single dna molecule appears continuous in the enseble. //Phys. Rev. Lett.- 1996.- Vol.76, p.3029−3031.
  39. V.V. Vasilevskaya, A.R. Khokhlov, S. Kidoakai, K. Yoshikawa, Structure of collapsed persistant macromolecule: Toroid vs. spherical globule//Biopolymers 1997.- Vol.41, p. 51−60.
  40. Yu.A. Kuznetsov, E.G. Timoshenko, K.A. Dawson, New orientationally ordered phases of a homopolymer // J. Chem. Phys. 1996. — Vol. 104, p. 336−341.
  41. Yu.A. Kuznetsov, E.G. Timoshenko, K.A. Dawson, Equilibrium and kinetic phenomena in a stiff homopolymer and possible applications to dna//J. Chem. Phys.- 1996.- Vol. 105, p. 7116−7134.
  42. M.R. Stukan, V.A. Ivanov, M. Muller, K. Binder W. Paul, Phase diagram of solutions of stiff-chain macromolecules: A monte carlo simulation//J. Chem. Phys. 2003. — Vol. 118, p. 10 333−10 342.
  43. A.M. Ельяшевич, A.M. Скворцов, Исследование конформационных свойств полимерных цепей различной жесткости методом Монте-Крало //Молекулярная биология- 1971.- Vol. 5, р. 204.
  44. П.Г. Халатур, Размеры и форма клубков полиметилена в растворе. Им-митация на ЭВМ//Высокомолекулярные соединения А- 1979.- Vol.21, р. 2687.
  45. П.Г. Халатур, Влияние объемных взаимодействий на форму полимерного клубка//Высокомолекулярные соединения А- 1980.- Vol. 22, р. 2226.
  46. Н. Noguchi, К. Yoshikawa, Morphological variation in a collapsed single homopolymer chain//J. Chem. Phys.- 1998.- Vol. 109, p. 5070−5077.
  47. T. Sakaue, K. Yoshikawa, Folding/unfolding kinetics on a semiflexible polymer chain//J. Chem. Phys.- 2002, — Vol. 117, p. 6323−6330.
  48. V.A. Ivanov, W. Paul, K. Binder, Finite chain length effect on the coil-globule transition of stiff-chain macromolecules: A monte carlo simulation// J. Chem. Phys. 1998. — Vol. 109, p. 5659−5669.
  49. Y. Zhou, M. Karplus, J.M. Wichert, C.K. Hall, Equilibrium thermodynamics of homopolymers and clusters: Molecular dynamics and monte carlo simulations of systems with square-well interactions//J. Chem. Phys.- 1997. Vol. 107, p. 10 691−10 708. '
  50. V.A. Ivanov, M.R. Stukan, V.V. Vasilevskaya, K. Binder W. Paul, Structures of stiff macromolecules of finite chain length near the coil-globule transition: A monte carlo simulation//Macromol.Theory Simul.- 2000.- Vol.9, p. 488 499.
  51. M.R. Stukan, V.A. Ivanov, A.Yu. Grosberg, K. Binder W. Paul, Chain length dependence of the state diagram of a single stiff-chain macromolecules: A monte carlo simulation//J. Chem. Phys.- 2003.- Vol. 118, p. 3392−3400.
  52. F. Rampf, W. Paul, K. Binder, On the first-order collapse transition of a three-dimensional, flexible homopolymer chain model // Europhys. Lett. 2005. -Vol. 70, p. 628−634.
  53. W. Paul, F. Rampf, T. Strauch, K. Binder, New results on the collapse transition (s) of flexible homopolymers// Macromol. Symp. 2007.- Vol.252, p. 1−11.
  54. A. Wu, Polymer Interfaces and Adhesion. New York: M. Dekker, 1982.
  55. I.C. Sanchez, editor Physics of Polymer Surfaces and Interfaces. Boston: Butterworth-Heinemann, 1992.
  56. E. Eisenriegler, Polymers Near Surface. Singapore: World Scientific, 1993.
  57. G. J. Fleer, M. A. Cohen-Stuart, J. M. H. M. Scheutjens, T. Cosgrove, B. Vincent, Polymers at Interfaces. London: Chapman and Hall, 1993.
  58. A. N. Semenov, J.-F. Joanny, A. Johner, Theoretical and Mathematical Models in Polymer Research. San Diego: Academic Press, 1998.
  59. S. Granick, editor Polymers in Confined Environments. V. 138 of Adv. Polym. Science Berlin: Springer, 1999.
  60. S. К. Kumar A. Karim, editor Polymer Surfaces, Interfaces and Thin Films.- Singapore: World Scientific, 2000.
  61. W. Norde, Colloids and Interfaces in Life Sciences. V. 15 of Adsorption of Biopolymers New York: M. Dekker, 2003.
  62. W. Norde A. Baszkin, Physical Chemistry of Biological Interfaces. -Dordrecht: Kluwer Acad. Publ, 2003.
  63. S. Metzger, M. Miiller, K. Binder, J. Baschnagel, Surface excess in dilute polymer solutions and the adsorption transition versus wetting phenomena// J. Chem. Phys.- 2003, — Vol. 118, p. 8489−8499.
  64. H. L. Frisch, R. Simha, F. R. Eirich, Statistical mechanics of polymer adsorption//J. Chem. Phys.- 1953, — Vol. 21, p. 365−366.
  65. P. G. Gennes, Scaling theory of polymer adsorption// J. Phys. (Paris) — 1976.- Vol. 37, p. 1445−1452.
  66. P. G. Gennes, Conformations of polymers attached to an interface//Macromol.- 1980. Vol. 13, p. 1069−1075.
  67. E. Eisenriegler, K. Kremer, K. Binder, Adsorption of polymer chains at surfaces: Scaling and monte carlo analyses// J. Chem. Phys.- 1982.- Vol. 77, p.6296−6320.
  68. H. W. Diehl, M. Shpot, Massive field-theory approach to surface critical behavior in three-dimensional systems//Nucl. Phys. B- 1998.- Vol.528, p. 595−647.
  69. H. Meirovitch, S. Livne, Computer simulation of long polymers adsorbed on a surface, ii. critical behavior of a single self-avoiding walk// J. Chem. Phys. -1988.- Vol.88, p. 4507−4515.
  70. R. Ilegger, P. Grassberger, Chain polymers near an adsorbing surface // J. Phys. A- 1994.- Vol.27, p.4069−4081.
  71. T. Vrbova, S. G. Whittington, Adsorption and collapse of self-avoiding walks and polygons in three dimensions// J. Phys. A: Math. Gen.- 1996.- Vol. 29, p. 6253−6264.
  72. Т. Vrbova, S. G. Whittington, Adsorption and collapse of self-avoiding walks in three dimensions: A monte carlo study// J. Phys. A: Math. Gen.- 1998. -Vol. 27, p. 3989−3998.
  73. T. Vrbova, S. G. Whittington, Adsorption of self-avoiding walks at an impenetrable plane in the expanded phase: a monte carlo study// J. Phys. A: Math. Gen.- 1999. Vol. 32, p. 5469−5475.
  74. A. Sikorski, Computer simulation of adsorbed polymer chains with a different molecular architecture//Macromol. Theory Simul. 2001. — Vol. 10, p. 38−45.
  75. A. Sikorski, Structure of adsorbed polymer chains: A monte carlo study// Macromol. Theory Simul. 2002.- Vol. 11, p. 359−364.
  76. J. De Joannis, C. W. Park, J. Thomatos, I. A. Bitsanis, Homopolymer physisorption: A monte carlo study//Langmuir 2001.- Vol. 17, p. 69−77.
  77. T. Bleha P. Cifra, Steric exclusion/adsorption compensation in partitioning of polymers into micropores in good solvents//Polymer 2000.- Vol.41, p. 1003−1009.
  78. P. Cifra, Adsorption profiles of long-chain polymer in semidilute solutions physisorbed to a wall // Macromol. Theor. Simul. 2003. Vol. 12, p. 270 275.
  79. J. Joannis, R. K. Ballamundi, C.-W. Рак, J. Thomatos, I. A. Bitsanis, Scaling of homopolymers next to adsorbing surfaces: A monte carlo study//Europhys.- - Lett.- 2001.- Vol.56, P.-200−206.
  80. S. Metzger, M. Miiller, K. Binder, J. Baschnagel, Adsorption transition of a polymer chain at a weakly attractive surface: Monte carlo simulation of off-lattice models//Macromol. Theory Simul.- 2002, — Vol. 11, p. 985−995.
  81. A, Milchev, K. Binder, Static and dynamic properties of adsorbed chains at surfaces: Monte carlo simulation of a bead-spring model // Macromolecules -1996. Vol. 29, p. 343−354.
  82. K. Binder, A. Milchev, J. Baschnagel, Simulation studies on the dynamics of polymers at interfaces//Annu. Rev. Mater. Sci.- 1996.- Vol. 26, p. 107−134.
  83. R. Descas, J.-U. Sommer, A. Blumen, Static and dynamic properties of tethered chains at adsorbing surfaces: A monte carlo study // J. Chem. Phys. 2004. — Vol. 120, p. 8831−8840.
  84. A. Blumen R. Descas, In Computational Soft Matter: From Synthetic Polymers to Proteins. Poster Abstracts. Jiilich: NIC, 2004.
  85. R. Descas, J.-U. Sommer, A. Blumen, Dynamical scaling of single chains on adsorbing substrates: Diffusion processes//J. Chem. Phys. 2005.- Vol. 122, p.134 903−1-134 903−10.
  86. R. Descas, J.-U. Sommer, A. Blumen, Concentration and saturation effects of tethered polymer chains on adsorbing surfaces// J. Chem. Phys. 2006. — Vol. 125, p. 214 702−1-214 702−11.
  87. M. Bachmann, W. Janke, Multicanonical chain-growth algorithm//Phys. Rev. Lett. 2003.- Vol.91, p.208 105−1-208 105−4.
  88. M. Bachmann, W. Janke, Conformational transitions of nongrafted polymers near an absorbing substrate//Phys. Rev. Lett. 2005. — Vol. 95, p. 58 102−1 058 102−4.
  89. M. Bachmann, W. Janke, Substrate specificity of peptide adsorption: A model study// Phys. Rev. E- 2006.- Vol.73, p. 20 901−1-20 901−4.
  90. R. Rajesh, D. Dhar, D. Giri, S. Kumar, Y. Singh, Adsorption and collapse transitions in a linear polymer chain near an attractive wall//Phys. Rev. E — 2002. Vol. 65, p. 56 124−1-56 124−7. ~
  91. J. Krawczyk, A. L. Owczarek, T. Prellberg, A. Rechnitzer, Layering transitions for adsorbing polymers in poor solvents//Europhys. Lett. 2005.- Vol. 70, p. 726−732.
  92. A. L. Owczarek, A. Rechnitzer, J. Krawczyk, T. Prellberg, On the location of the surface-attached globule phase in collapsing polymers// J. Phys. A: Math. Theor. 2007. — Vol. 40, p. 13 257−13 267.
  93. J. Luettmer-Strathmann, F. Rampf, W. Paul, K. Binder, Transitions of tethered polymer chains: A simulation study with the bond fluctuation lattice model//J. Chem. Phys. 2008.- Vol. 128, p. 64 903−1-64 903−15.
  94. A. A. Gorbunov, А. М. Skvortsov, J. Male, G. J. Fleer, Mapping of continuum and lattice models for describing the adsorption of an ideal chain anchored to a planar surface//J. Chem. Phys. 2001.- Vol. 114, p. 5366−5375.
  95. D. Bonn, Wetting transitions // Current Opinion in Colloid and Interface Science- 2001.- Vol.6, p. 22−27.
  96. Т. K. Xia, J. Ouyang, M. W. Ribarsky, U. Landmann, Interfacial alkane films //Phys. Rev. Lett.- 1992.- Vol. 69, p. 1967−1970.
  97. T.Kreer, M.H. Mueser, K. Binder, J. Klein, Frictional drag mechanisms between polymer-bearing surfaces//Langmuir- 2001.- Vol. 17, p. 7804−7813.
  98. T. Kreer, M.H. Mueser, K. Binder, Frictional drag mechanisms between polymer-bearing surfaces//Langmuir- 2003.- Vol. 19, p. 7551 -7559.
  99. T. Kreer, S. Metzger, M. Mueller, K. Binder, J. Baschnagel, Static properties of end-tethered polymers in good solution: A comparison between different models//JCP- 2004, — Vol.120, p. 4012−4023.
  100. G.S. Grest, M. Murat, Structure of grafted polymeric brushes in solvents of varying quality: A molecular dynamics study//Macromolecules- 1993, — Vol. 26, p. 3108−3117.
  101. M. Mueller, K. Binder, Wetting and capillary condensation in symmetric polymer blends: A comparison between monte carlo simulations and self-consistent field calculations//Macromolecules- 1998. Vol. 31, p. 8323−8346.
  102. Б. Bouchaud, M. Daoud, Polymer adsorption: concentration effects// J. Phys. (Paris) 1987. — Vol. 48, p. 1991−2000.
  103. P.G. Gennes, P. Pincus, Scaling theory of polymer adsorption: Proximal exponent//J. Phys. Lett. (Paris) — 1983.- Vol.44, p. 241−246.
  104. P.G. Gennes, Polymer solutions near an interface. 1. adsorption and depletion layers//Macromolecules- 1981.- Vol.44, p. 1637−1644.
  105. L. I. Klushin, A. M. Skvortsov, F. A. M. Leermakers, Exactly solvable model with stable and metastable states for a polymer chain near an adsorbing surface//J. Chem. Phys.- 2002, — Vol.66, p. 36 114−1-39 114−16.
  106. L. I. Klushin, A. M. Skvortsov, A. A. Gorbunov, Adsorption of a macromolecule in an external field: An exactly solvable model with bicritical behavior//Phys. Rev. E- 1997.- Vol.56, p. 1511−1521.
  107. H. Zhou, J. Zhou, Z.C. Ou-Yang, S. Kumar, Collapse transition of two-dimensional flexible and semiflexible polymers // Phys. Rev. Lett. 2006. -Vol. 97, p. 158 302−1-158 302−4.
  108. A. N. Semenov, Adsorption of a semiflexible wormlike chain//Eur. Phys. J. E- 2002, — Vol.9, p. 353−363.
  109. A. R. Khokhlov, F. F. Ternovsky, E. A. Zheligovskaya, Statistics of stiff polymer chains near an adsorbing surface// Macromol. Chem. Theory Simul.- 1993.- Vol.2, p. 151−168.
  110. Т. M. Birshtein, E. B. Zhulina, A. M. Skvortsov, Adsorption of polypeptides on solid surfaces, i. effect of chain stiffness//Biopolymers- 1979.- Vol. 18, p. 1171 1186.
  111. E. B. Zhulina, Т. M. Birshtein, A. M. Skvortsov, Adsorption of polypeptides on the solid surface, ii. effect of secondary chain structure and helix-coil transition //Biopolymers- 1980.- Vol.19, p.805−821.
  112. E. B. Zhulina, A. A. Gorbunov, Т. M. Birshtein, A. M. Skvortsov, Adsorption of the polypeptides on a solid surface, iii. behavior of stiff chains in a pore// Biopolymers- 1982, — Vol. 21, p. 1021−1036.
  113. E. Yu. Kramarenko, R. G. Winkler, P. Reineker, A. R. Khokhlov, Molecular dynamics simulation study of adsorption of polymer chains with variable degree of rigidity, i. static properties // J. Chem. Phys. 1996. — Vol. 104, p. 4806−4813.
  114. A. Yethiraj, Effect of chain1 stiffness on the conformational properties, pair correlations, and equation of state of polymer melts// J. Chem. Phys.- 1994.- Vol. 100, p. 4691−4694.
  115. S. Stepanow, Adsorption of a semiflexible polymer onto interfaces and surfaces //J. Chem. Phys.- 2001.- Vol. 115, p. 1565−1568.
  116. D.V. Kuznetsov, W. Sung, A green’s-function perturbation theory for nonuniform semiflexible polymers: Phases and their transitions near attracting surfaces//J. Chem. Phys.- 1997.- Vol.107, p.4729−4740.
  117. D.V. Kuznetsov, W. Sung, Semiflexible polymers near attracting surfaces// Macromolecules- 1998, — Vol. 31, p. 2679−2682.
  118. V.V. Vasilevskaya, A. R. Khokhlov, Y. Matsuzawa, K. Yoshikawa, Collapse of single dna molecule in poly (ethylene glycol) solutions// J. Chem. Phys. 1995.- Vol. 102, p. 6595−6602.
  119. C. Wu, X. Wang, Globule-to-coil transition of a single homopolymer chain in solution//Phys. Rev. Lett.- 1998.- Vol.80, p. 4092−4094.
  120. G. Maurstad, В. T. Stokke, Metastable and stable states of xanthan polyelectrolyte complexes studied by atomic force microscopy//Biopolymers-2004.- Vol.74, p. 199−213.
  121. S. Danielsen, К. M. Varum, В. T. Stokke, Structural analysis of chitosan mediated dna condensation by afm: Influence of chitosan molecular parameters //Biomacromolecules- 2004, — Vol.5, p. 928−936.
  122. W. Paul, K. Binder, D.W. Ileermann, K. Kremer, Crossover scaling in semidilute polymer solutions: a monte carlo test// J. Phys II (Paris) 1991. — Vol. 1, p. 37−60.
  123. K.G. Honnell, J.G. Curro, K.S. Schweizer, Local structure of semiflexible polymer melts//Macromolecules- 1990.- Vol. 23, p. 3496−3505.
  124. N. Metropolis, A. Rosenblutn, M. Rosenbluth, A. Teller, E. Teller, Equation of state calculations by fast computing machines // J. Chem. Phys. 1953. -Vol.21, p. 1087−1092.
  125. N. B. Wilding, M. Muller, K. Binder, Chain length dependence of the polymer-solvent critical point parameters// J. Chem. Phys.- 1996.- Vol. 105, p.802−809.
  126. F. Rampf, K. Binder, W. Paul, The phase diagram of a single polymer chain: New insights from a new simulation method//J. Polym. Sci B: Polym. Phys.- 2006. Vol. 44, p. 2542−2555.
  127. I. Carmesin, K. Kremer, Static and dynamic properties of two-dimensional polymer melts//J. Phys (Paris) 1990. — Vol. 51, p. 915−932.
  128. B.A. Иванов Ю. А. Мартегльянова, Изучение конформации одиночной жесткоцепной макромолекулы методом компьютеного моделирования // Вестник МГУ, Серия 3. Физика. Астрономия. 2005. — Vol. 3, р. 58−60.
  129. V.A. Ivanov, J.A. Martemyanova, Monte carlo computer simulation of a single semi-flexible macromolecule at a plane surface // Macromol. Symp. 2007. -Vol. 252, p. 12−23.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!