А.В. Савина,
Л.И. Маневича,
П.Л. Христиансенб,
А.В. Золотарюкв аФедеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семенова РАН, ул. А.Н. Косыгина 4, Москва, 119991, Российская Федерация бDerartment of Mathematical Modelling, Technical University of Denmark, DK-280, Lyngby, Denmark вИнститут теоретической физики им.НН Боголюбова НАН Украины, Киев, Украина
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.
@article{Savin:1999,author = {A. V. Savin and L. I. Manevich and P. L. Christiansen and A. V. Zolotaryuk},title = {Nonlinear dynamics of zigzag molecular chains},publisher = {Uspekhi Fizicheskikh Nauk},year = {1999},journal = {Usp. Fiz. Nauk},volume = {169},number = {3},pages = {255-270},url = {https://ufn.ru/ru/articles/1999/3/b/},doi = {10.3367/UFNr.0169.199903b.0255}}