可迁移的聚合物粗粒化力场开发

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粗粒化分子模拟是大尺度模拟高分子热力学和动力学行为的一种高效的研究方法。开发建立系统性的高分子和聚合物的粗粒化力场是高分子模拟的基础性工作。同时温度迁移性也是高分子粗粒化力场亟需解决的问题。本文采用综合的粗粒化力场的开发策略,即兼顾高分子系统的结构性质以及热力学性质,提出了一种系统化地开发聚合物的粗粒化力场的方法。力场优化过程中,采用了自由能的Lennard-Jones势能函数形式,扩展了粗粒化力场的温度应用范围。作为研究示例,我们详细讨论了聚二甲基硅氧烷和聚乙烯的粗粒化力场参数优化,从分子的热力学和结构性质获得力场的温度依赖性质。对于高分子的多种性质,如密度、表面张力、回旋半径、玻璃化转变温度、溶解度参数等,我们验证了粗粒化力场模拟的结果,得到了与全原子模拟和实验一致的结果。
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