Рассматриваются нелинейные коллективные возбуждения солитонного типа в зигзагообразных молекулярных цепях. Показано, что переход от одномерной модели прямолинейной цепи к более реалистичной плоской модели зигзагообразной цепи приводит к резкому изменению характера нелинейной динамики. Появляется новый важный фактор — геометрический ангармонизм, обусловленный геометрией цепи. Возможность существования солитонов в этом случае зависит от соотношения физического ангармонизма междоузельного взаимодействия и геометрического ангармонизма, которые имеют противоположные знаки. Рассмотрены три наиболее характерных типа зигзагообразных цепей: двумерная модель альфа-спирали, трансзигзаг полиэтилена и зигзагообразная цепь водородных связей. Анализ нелинейной динамики зигзагообразных цепей показал, что зигзагообразная структура накладывает существенные ограничения на динамику солитонов (возможны только конечные, относительно узкие, сверхзвуковые интервалы скоростей солитонов) и может приводить к существованию в цепи сразу нескольких типов акустических солитонов (одновременно могут существовать солитоны растяжения и сжатия). Поэтому учет геометрии цепи необходим для выявления возможности описания физических явлений на языке уединенных волн.

PACS: 02.40.−k, 36.20.−r, 43.25.Rq, 87.15.He (все) DOI: 10.3367/UFNr.0169.199903b.0255 URL: https://ufn.ru/ru/articles/1999/3/b/ 000080128400002 Цитата: Савин А В, Маневич Л И, Христиансен П Л, Золотарюк А В "Нелинейная динамика зигзагообразных молекулярных цепей" УФН 169 255–270 (1999) BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks English citation: Savin A V, Manevich L I, Christiansen P L, Zolotaryuk A V “Nonlinear dynamics of zigzag molecular chains” Phys. Usp. 42 245–260 (1999); DOI: 10.1070/PU1999v042n03ABEH000539