| Numéro |
J. Phys. France
Volume 47, Numéro 9, septembre 1986
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| Page(s) | 1431 - 1444 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphys:019860047090143100 | |
DOI: 10.1051/jphys:019860047090143100
Internal correlations of a single polymer chain
L. Schäfer1 et A. Baumgärtner21 Fachbereich Physik, Universität Essen, D-4300 Essen, F.R.G.
2 Institut für Festkörperforschung der Kernforschungsanlage Jülich, D-5170 Jülich, F.R.G.
Abstract
We calculate to one loop order the correlations of two segments labelled n1 and n1 + n in a self interacting polymer chain of length n1 + n + n3. The second moment and the first inverse moment of the structure function are analysed in detail. Results of extensive Monte Carlo calculations for these quantities are presented in the form of scaling functions depending on n 1/n, n3/n. These functions become universal in the excluded volume limit. Numerical and analytical results are found to agree well. Our results allow for a detailed check of the blob hypothesis commonly used to explain the difference in the swelling of the hydrodynamic radius RH as compared to the radius of gyration R G. We find that the blob model is not valid, due to the neglect of important end effects. Our Monte Carlo calculations point to short range stiffness as source of the experimentally observed difference between R H and RG.
Résumé
Nous calculons à l'ordre d'une boucle les correlations de deux segments, désignés par n1 et n1 + n, d'une chaine de polymère en interaction avec elle-même de longueur n1 + n + n3. Nous analysons en détail le second moment et le premier moment inverse de la fonction de structure. Nous présentons des résultats de calculs de Monte Carlo pour ces quantités sous forme de fonctions d'échelle dépendant des rapports n1/n et n 3/n. Ces fonctions deviennent universelles dans la limite du volume exclu. Nous trouvons un bon accord entre les résultats numériques et analytiques. Nos résultats permettent une vérification détaillée de l'hypothèse de « blob » utilisée communément pour expliquer la différence entre le gonflement du rayon hydrodynamique RH et celui du rayon de gyration RG. Nous trouvons que le modèle de « blob » n'est pas valable parce qu'il néglige des effets de bout important. Nos calculs de Monte Carlo suggèrent que la rigidité à courte distance pourrait être responsable de la dif férence observée expérimentalement entre RH et RG.
3620E - Conformation (statistics and dynamics).
6125H - Macromolecular and polymer solutions; polymer melts; swelling.
Key words
macromolecular configurations -- Monte Carlo methods -- polymer solutions