We have investigated the behavior of a polymer chain in solution by molecular dynamics (MD) technique. For this purpose, the polymer was represented by a semirigid chain having a fixed bond length and bond angle with allowance for a hindered internal rotation. Interaction potentials for solvent-solvent (SS), chain-solvent (CS), and chain-chain (CC) particles were chosen to be an exp-6 potential form, with a provision that the CC-potential acts only between non-nearest neighbor particle pairs. Effect of the attractive interactions on physical properties of the polymer was investigated by comparing the results based on the exp-6 potentials with those based on a "shifted" exp-6 potential which includes only the repulsive part of the exp-6 potential.
The present work includes the calculations on the equilibrium quantities such as the SS-, CS-, and CC-pair correlation functions, the mean square end-to-end distance, the mean square radius of gyration, and the eigenvalues of the moment of inertia tensor as well as the dynamic properties such as the autocorrelation functions for the mean square end-to-end distance and the mean square radius of gyration.
The calculations show that the polymer configuration depends sensitively not only on the repulsive interaction but also on the attractive interaction. Namely, omitting the attractive term makes the polymer more compact making the gauche conformations more favorable over trans-conformations. The attractive interaction also produces the autocorrelation functions which decay slower than those for the pure repulsive potential.
Molecular dynamics (MD) 방법에 의해 용액에서의 고분자 사슬의 거동이 연구되었다. 이 목적을 위해 고분자 사슬은 결합 길이와 결합 각이 고정되어 있으며 방해된 내부 회전만이 가능한 반고정 사슬로써 나타내어졌다. 용매-용매(SS), 사슬-용매(CS), 그리고 사슬-사슬(CC) 입자간의 상호작용력은 exp-6 potential 형태로 취해졌다. exp-6 potential 에 의거한 결과와 단지 exp-6 potential의 반발력만 포함한 "Shifted" exp-6 potential에 의거한 결과를 비교하여 고분자 사슬의 물리적 성질에 대한 인력의 역할이 연구되었다.
본 연구에서는 SS-, CS-, 그리고 CC-Pair correlation함수, mean square end-to-end distance, mean square radius of gyration, 그리고 moment of inertia tensor 의 고유치와 같은 평형량뿐 아니라 mean square end-to end distance 와 mean square radius of gyration 각각의 autocorrelation 함수와 같은 동적 성질들도 계산되었다.
계산결과 고분자 사슬의 configuration이 반발력뿐 아니라 인력에도 역시 크게 의존됨이 밝혀졌다. 즉, 인력을 없앤 결과 고분자 사슬은 더욱 밀집되어졌으며, trans 보다는 gauche conformation이 더욱 많아졌다. 또한, 인력을 포함했을 때의 autocorrelation 함수 값은 순수한 반발력에서의 결과보다 그 감소가 더욱 느림을 알 수 있었다.
