蛋白质和带电聚合物刷吸附行为的分子动力学模拟

通过分子动力学模拟了蛋白质与带电聚合物刷的吸附过程,研究了蛋白质带电密度、聚合物链的吸附密度,以及盐溶液对吸附的影响.模拟验证了实验结论:蛋白质产生吸附的条件,首先是其表面带电密度要足够大到在其表面产生离子凝聚,其次聚合物链的吸附密度要使得带电聚合物刷处在最有利于吸附产生的渗透区域,而随着盐离子的加入,吸附的蛋白质开始释放.     

水体系结构与动力学性质理论研究

软物质物理是一个集生命科学、化学科学、材料科学与物理科学于一体的、具有高度交叉的基础研究学科，对人类社会的日常生活、工业活动及基础研究方面有着至关重要的影响.本综述主要总结了厦门大学软物质团队在软物质系统的一个重要分支——水体系的相关研究中取得的一系列重要进展，包括液滴的电浸润动力学、水结冰成核动力学及气体水合物的结构与力学特性的理论研究，为今后的研究提供了重要的数据参考与理论依据.     

二维磁性纳米结构材料的Monte Carlo模拟

运用Monte Carlo模拟方法，通过分折系统自旋序参数与温度的变化关系了解纳米结构材料磁性的特征．计算模拟结果表明，磁性纳米材料具有比同等大小和平均密度的单晶低的居里温度，且在相变过程中往往会出现一些亚稳态．研究结果提供了一种解析金属纳米结构材料特性的重要方法．     

从高分子构象与动力学到蛋白质折叠

针对作用在聚合物刷上的键拉力研究表明作用在接枝基面上的力随着聚合物刷接枝密度的增大反而减小,然而尾端单体上的拉伸张力并没有消失.高分子的构象和动力学转变决定了其物性和多种多样的应用,而生物大分子蛋白质作为由二十种不同属性的氨基酸构成的序列,更是具有由其序列所决定的特别的三维自然结构.本文就聚合物刷、聚合物纳米复合材料、聚合物网络等几种高分子体系的构象与动力学过程,及蛋白质构象和其折叠与去折叠的动力学过程做了介绍.特别是蛋白质的折叠与去折叠速率在单分子操纵实验中受到拉力的调控,通过测量这种拉力依赖的动力学过程、蛋白质的自由能曲面和折叠去折叠路径可以得到系统全面的研究.本文以肌肉蛋白titin的免疫球蛋白结构域I27为例对蛋白质折叠研究进行了阐述.     

软物质体系动力学特性及生物体系物质与信号的传输

简要介绍理论物理研究所在软物质领域包括在聚合物刷、蛋白质扩散动力学、复杂流体的相分离方面的研究进展,以及在生物物理方面包括细胞内钙信号和艾滋病免疫系统动力学的研究进展,显示了在软物质及生物物理领域中非线性、多尺度、涨落、熵驱动的重要特征.     

悬浮纳米金属丝体系电导率的蒙特卡罗模拟

利用蒙特卡罗方法研究纳米金属丝悬浮于弱导电介质中时体系的电导率．由于该导电体系与扩散体系存在一一对应关系，可将导电体系转化为扩散体系，利用扩散模型模拟体系的扩散运动，以便分析单粒子系统和多粒子系统扩散系数的变化规律．模拟结果表明．在分布于介质中的金属丝之间无相互接触的条件下，悬浮金属丝体系电导率随金属丝导电性的增加呈现常数、线形增长、常数的变化规律；金属丝浓度很低时，电导率呈常数的范围略小于理论预测；金属丝浓度很高时体系发生渗流,电导率仅与金属丝电导率有关．     

CO吸附在Pt表面振动光谱的理论计算

根据CO分子吸附在过渡金属Pt表面的CO—Pt体系相互作用近似模型，采用类Rose势，利用有限差分方程和量子力学方法求解CO-Pt体系的Schrodinger方程，得出CO-Pt体系波函数的数值解．进一步将所得的波函数进行离散Fourier变换，从频谱的极大值得到体系的本征振动能量，并拟合成非谐性光谱项表达式，同时对这些数值解进行定量分析．用同样方法计算自由态的基态CO的本征振动能量和非谐性光谱项，与CO-Pt吸附体系的结果相比较．结果表明，CO—Pt体系的本征振动仍接近谐振动，高阶项较小，其本征振动频率比自由基态CO的振动频率低．     

低维纳米材料异常红外性能的局域电场诱发机理研究

低维纳米材料具有异常的红外性能,其本质与纳米材料的尺度、结构、与外场的相互作用等密切相关.本文利用电偶极子间相互作用近似计算了多粒子体系纳米粒子间的局域电场,表征了球形纳米粒子表面及附近局域电场随粒子半径R的变化,以及CO分子吸附于球形纳米粒子表面时的受力及分布情况.结果在一定程度上诠释了低维纳米材料异常红外性能的本质.     

扭曲型向列相液晶中纳米金属丝的动态行为

液晶中的纳米颗粒悬浮体系由于其独特的性质引起了极大的关注.采用保角变换法和等效电容法,对悬浮于扭曲型向列相液晶盒中的磁性纳米金属丝在外加恒定磁场下的动态响应行为进行了研究,并将理论计算结果与实验结果作比较.通过比较发现,理论计算结果与实验结果符合得很好.     

二维微细管道胶粒结晶的自修复特性研究

自修复是自然界普遍存在的现象.本文从几何约束的角度用计算机模拟了矩形和等腰梯形微细管道中的胶粒结晶,并重点对胶粒结晶的自修复特性进行了研究,得到了许多有意义的结果.模拟发现,当引入一个半径与众不同的大胶粒时,将引起结晶的混乱,而这种混乱在一定条件下可以自修复.本文较全面地研究了大胶粒半径、微管宽度与胶粒半径之比、梯形底角对胶粒结晶自修复的影响,得到了在矩形和等腰梯形微细管道中能够产生自修复的阈值条件.