@article{CaetanoCarvalhoMetzleretal.2020,
  author    = {Caetano, Daniel L. Z. and Carvalho, Sidney Jurado de and Metzler, Ralf and Cherstvy, Andrey G.},
  title     = {Critical adsorption of multiple polyelectrolytes onto a nanosphere},
  series = {Interface : journal of the Royal Society},
  volume    = {17},
  journal   = {Interface : journal of the Royal Society},
  number    = {167},
  publisher = {Royal Society},
  address   = {London},
  issn      = {1742-5689},
  doi       = {10.1098/rsif.2020.0199},
  pages     = {10},
  year      = {2020},
  abstract  = {Employing extensive Monte Carlo computer simulations, we investigate in detail the properties of multichain adsorption of charged flexible polyelectrolytes (PEs) onto oppositely charged spherical nanoparticles (SNPs). We quantify the conditions of critical adsorption-the phase-separation curve between the adsorbed and desorbed states of the PEs-as a function of the SNP surface-charge density and the concentration of added salt. We study the degree of fluctuations of the PE-SNP electrostatic binding energy, which we use to quantify the emergence of the phase subtransitions, including a series of partially adsorbed PE configurations. We demonstrate how the phase-separation adsorption-desorption boundary shifts and splits into multiple subtransitions at low-salt conditions, thereby generalizing and extending the results for critical adsorption of a single PE onto the SNP. The current findings are relevant for finite concentrations of PEs around the attracting SNP, such as the conditions for PE adsorption onto globular proteins carrying opposite electric charges.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Kiel2012,
  author    = {Kiel, Mareike},
  title     = {Static and ultrafast optical properties of nanolayered composites : gold nanoparticles embedded in polyelectrolytes},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-opus-61823},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2012},
  abstract  = {In the course of this thesis gold nanoparticle/polyelectrolyte multilayer structures were prepared, characterized, and investigated according to their static and ultrafast optical properties. Using the dip-coating or spin-coating layer-by-layer deposition method, gold-nanoparticle layers were embedded in a polyelectrolyte environment with high structural perfection. Typical structures exhibit four repetition units, each consisting of one gold-particle layer and ten double layers of polyelectrolyte (cationic+anionic polyelectrolyte). The structures were characterized by X-ray reflectivity measurements, which reveal Bragg peaks up to the seventh order, evidencing the high stratication of the particle layers. In the same measurements pronounced Kiessig fringes were observed, which indicate a low global roughness of the samples. Atomic force microscopy (AFM) images veried this low roughness, which results from the high smoothing capabilities of polyelectrolyte layers. This smoothing effect facilitates the fabrication of stratified nanoparticle/polyelectrolyte multilayer structures, which were nicely illustrated in a transmission electron microscopy image. The samples' optical properties were investigated by static spectroscopic measurements in the visible and UV range. The measurements revealed a frequency shift of the reflectance and of the plasmon absorption band, depending on the thickness of the polyelectrolyte layers that cover a nanoparticle layer. When the covering layer becomes thicker than the particle interaction range, the absorption spectrum becomes independent of the polymer thickness. However, the reflectance spectrum continues shifting to lower frequencies (even for large thicknesses). The range of plasmon interaction was determined to be in the order of the particle diameter for 10 nm, 20 nm, and 150 nm particles. The transient broadband complex dielectric function of a multilayer structure was determined experimentally by ultrafast pump-probe spectroscopy. This was achieved by simultaneous measurements of the changes in the reflectance and transmittance of the excited sample over a broad spectral range. The changes in the real and imaginary parts of the dielectric function were directly deduced from the measured data by using a recursive formalism based on the Fresnel equations. This method can be applied to a broad range of nanoparticle systems where experimental data on the transient dielectric response are rare. This complete experimental approach serves as a test ground for modeling the dielectric function of a nanoparticle compound structure upon laser excitation.},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Uyaver2004,
  author    = {Uyaver, Sahin},
  title     = {Simulation of annealed polyelectrolytes in poor solvents},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:517-0001488},
  school      = {Universit{\"a}t Potsdam},
  year      = {2004},
  abstract  = {Polymere sind lange kettenartige Molek{\"u}le. Sie bestehen aus vielen elementaren chemischen Einheiten, den Monomeren, die durch kovalente Bindungen aneinander gekettet sind. Polyelektrolyte sind Polymere, die ionisierbare Monomeren enthalten. Aufgrund ihrer speziellen Eigenschaften sind Polyelektrolyte sowohl in der Molekular- und Zellbiologie von großen Bedeutung als auch in der Chemie großtechnisch relevant. Verglichen mit ungeladenen Polymeren sind Polyelektrolyte theoretisch noch wenig verstanden. Insbesondere gilt dies f{\"u}r Polyelektrolyte in sogenanntem schlechten L{\"o}sungsmittel. Ein schlechtes L{\"o}sungsmittel bewirkt eine effektive Anziehung zwischen den Monomeren. F{\"u}r Polyelektrolyte in schlechtem L{\"o}sungsmittel kommt es daher zu einer Konkurrenz zwischen dieser Anziehung und der elektrostatischen Abstoßung. Geladene Polymere werden im Rahmen der chemischen Klassifikation in starke und schwache Polyelektrolyte unterschieden. Erstere zeigen vollst{\"a}ndige Dissoziation unabh{\"a}ngig vom pH-Wert der L{\"o}sung. Die Position der Ladungen auf der Kette wird ausschließlich w{\"a}hrend der Polymersynthese festgelegt. In der Physik spricht man deshalb von Polyelektrolyten mit eingefrorener Ladungsverteilung (quenched polyelectrolytes). Im Falle von schwachen Polyelektrolyten ist die Ladungsdichte auf der Kette nicht konstant, sondern wird durch der pH-Wert der L{\"o}sung kontrolliert. Durch Rekombinations- und Dissoziationsprozesse sind die Ladungen auf der Kette beweglich. Im allgemeinen stellt sich eine inhomogene Gleichgewichtsverteilung ein, die mit der Struktur der Kette gekoppelt ist. Diese Polymere werden deshalb auch Polyelektrolyte mit Gleichgewichtsladungsverteilung (annealed polyelectrolytes) genannt. Wegen des zus{\"a}tzlichen Freiheitsgrades in der Ladungsverteilung werden eine Reihe ungew{\"o}hnlicher Eigenschaften theoretisch vorhergesagt. Mit Hilfe von Simulationen ist es zum ersten Mal gelungen, zu zeigen daß 'annealed' Polyelektrolyte in relativ schlechtem L{\"o}sungsmittel einen diskontinuierlichen Phasen{\"u}bergang durchlaufen, wenn ein kritischer pH-Werts der L{\"o}sung {\"u}berschritten wird. Bei diesem Phasen{\"u}bergang, gehen die Polyelektolyte von einer schwach geladenen kompakten globul{\"a}ren Struktur zu einer stark geladenen gestreckten Konfiguration {\"u}ber. Aufgrund theoretischer Vorhersagen wird erwartet, daß die globul{\"a}re Struktur in weniger schlechtem L{\"o}sungsmittel instabil wird und sich eine Perlenkettenkonfiguration ausbildet. Diese Vorhersage konnte f{\"u}r 'annealed' Polyelektrolyte mit den durchgef{\"u}hrten Simulationen zum ersten Mal best{\"a}tigt werden - inzwischen auch durch erste experimentelle Ergebnisse. Schließlich zeigen die Simulationen auch, daß annealed Polyelektrolyte bei einer kritischen Salzkonzentration in der L{\"o}sung einen scharfen {\"U}bergang zwischen einem stark geladenen gestreckten Zustand und einem schwach geladenen globul{\"a}ren Zustand aufweisen, wiederum in {\"U}bereinstimmung mit theoretischen Erwartungen.},
  language  = {en}
}