Нелинейная динамика зигзагообразных молекулярных цепей

А.В. Савин^а, Л.И. Маневич^а, П.Л. Христиансен^б, А.В. Золотарюк^в
^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.

Текст pdf (934 Кб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.1070/PU1999v042n03ABEH000539

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/
Web of Science

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

Список литературы (56) ↓ Статьи, ссылающиеся на эту (21) Похожие статьи (20)

Бишоп А Солитоны в действии (Под ред. К Лонгрена, Э Скотта) (М.: Мир, 1981) с. 72
Collins M A Chem. Phys. Lett. 77 342 (1981)
Collins M A Adv. Chem. Phys. 53 225 (1983)
Косевич А М Теория кристаллической решетки (физическая механика кристаллов) (Харьков: Вища школа, 1988)
Давыдов А С Солитоны в молекулярных системах (Киев: Наукова думка, 1984)
Гинзбург В В, Маневич Л И Высокомол. соедин. А 34 (9) 91 (1992)
Гинзбург В В, Маневич Л И Высокомол. соедин. А 34 (9) 98 (1992)
Балабаев Н Н, Маневич Л И, Мусиенко А И Труды международной конференции "Математика, компьютеры, образование" (Дубна: Изд-во ОИЯИ, 1998) с. 18
Manevitch L I, Ryvkina N G Mechanical Modellings of New Electromagnetic Materials (Ed. R K T Hsieh) (Amsterdam: Elsevier, 1990) p. 155
Савин А В, Маневич Л И Высокомол. соедин. А 40 (6) 931 (1998)
Manevitch L I, Smirnov V V Phys. Lett. A 165 365 (1992)
Маневич Л И и др. УФН 164 937 (1994)
Маневич Л И, Савин А В ЖЭТФ 107 1269 (1995)
Manevich L I, Smirnov V V J. Phys. Condens. Matter 7 255 (1995)
Fermi E, Pasta J, Ulam S Collected Works of Enrico Fermi Vol. 2 (Chicago: University of Chicago, 1965) p. 978
Zabusky N J, Kruskal M D Phys. Rev. Lett. 15 241 (1965)
Zabusky N J Comput. Phys. Commun. 5 1 (1973)
Toda M Phys. Rep. 18 1 (1975)
Olsen O H, Lomdhal P S, Kerr W C Phys. Lett. A 136 402 (1989)
Christiansen P L, Lomdhal P S, Muto V Nonlinearity 4 477 (1990)
Muto V, Lomdhal P S, Christiansen P L Phys. Rev. A 42 7452 (1990)
Lomdhal P S, Olsen O H, Samuelsen M R Phys. Lett. A 152 343 (1991)
Turitsyn S K Phys. Rev. E 47 R796 (1993)
Flytzanis N, Savin A V, Zolotaryuk Y Phys. Lett. A 193 148 (1994)
Peyrard M, Bishop A R Phys. Rev. Lett. 62 2755 (1989)
Peyrard M et al. Physica D 68 104 (1993)
Dauxois T, Peyrard M, Bishop A R Phys. Rev. E 47 R44 (1993)
Yakushevich L V Nonlinear physics of DNA (New York: Wiley, 1998)
Нетребко А В и др. Изв. вузов Приклад. нелинейная динамика 2 (3) 26 (1994)
Romanovsky Yu M Lecture Notes in Physics 484 140 (1997)
Zolotaryuk A V, Christiansen P L, Savin A V Phys. Rev. E 54 3881 (1996)
Christiansen P L, Zolotaryuk A V, Savin A V Phys. Rev. E 56 877 (1997)
Flytzanis N, Pnevmatikos St, Remoissent M J. Phys. C 18 4603 (1985)
Flytzanis N, Pnevmatikos St, Peyrard M J. Phys. A 22 783 (1989)
Cadet S Phys. Lett. A 121 77 (1987)
Маневич Л И и др. Хим. физика 9 552 (1990)
Маневич Л И, Ряпусов С В ФТТ 34 1554 (1992)
Atoji M, Lipscomb W N Acta Crystallogr. 7 173 (1954)
Ghelfenmstein M, Szwarc H Mol. Cryst. Liq. Cryst. 14 273 (1971)
Anderson A, Torrie B H, Tse W S J. Raman Spectroscopy 10 148 (1981)
Eilbeck J C, Flesch R Phys. Lett. A 194 200 (1990)
Duncan D B et al. Physica D 68 1 (1993)
Kirkwood J G J. Chem. Phys. 7 506 (1939)
Зархин Л С и др. Усп. химии 58 644 (1989)
Manevitch L I, Zarkhin L S, Enikolopyan N S J. Appl. Polymer Sci. 39 2245 (1990)
Маневич Л И, Савин А В Высокомол. соедин. A 38 1209 (1996)
Manevitch L I, Savin A V Phys. Rev. E 55 4713 (1997)
Sumpter B G et al. Adv. Polymer Sci. 116 29 (1994)
Zhang F Phys. Rev. E 56 6077 (1997)
Christiansen P L, Savin A V, Zolotaryuk A V J. Comp. Phys. 134 108 (1997)
Nagle J F, Morowitz H J Proc. Nat. Acad. Sci. USA 75 298 (1978)
Nagle J F, Mille M, Morowitz H J J. Chem. Phys. 72 3959 (1980)
Nagle J F, Tristram-Nagle S J. Membrane Biol. 74 1 (1983)
Stogryn D E, Stogryn A P Mol. Phys. 11 371 (1966)
Cournoyer M E, Jorgensen W L Mol. Phys. 51 119 (1984)
Немухин А В ЖФХ 66 4 (1992)