受限聚合物的理论研究

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本论文从理论解析的角度,研究受限于两块宏观平行板间的Gauss单链的结构因子。链的传播子,通过Laplace算符在Dirichlet边界条件下的本征谱展开被构造。显然,此类展开的本征函数依赖于板间距这一受限尺度。借助于传播子的级数展开形式,本论文首先探讨了各种尺度下的受限自由能及相应的受限力。受限力对受限尺度的标度幂次关系,从强受限下的-3逐渐变为弱受限下的-2。基于强受限下的基态主导,以及弱受限下的Euler-Maclaurin公式解析,本文给出了分别相应于此两种极限下受限力计算的近似公式,而且对这些公式进行了数值验证。进一步,此论文计算了平板几何受限下Gauss单链的结构因子。对应于横向涨落的链结构因子保持Debye函数形式,而受限维度的纵向涨落对应的结构因子,从弱受限下的单调Debye函数,随受限效应增强变为衰减谐振子形式。这些数值结果通过在不同受限区域发展近似理论得到了解释。最终,本论文计算了此各向异性结构因子的方向平均,在强受限条件的基态近似考虑下,得到了一个方向平均结构因子的解析表达式。
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