НЕЛИНЕЙНЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОЛИМЕРНЫХ И НАНОРАЗМЕРНЫХ СИСТЕМ |
4 | |
2011 |
научная статья | 537.8:539.3:539.194 | ||
496-498 | локализованные нелинейные возбуждения, модели полимеров |
Выделены основные особенности, отличающие модели полимерных и нанострутурных систем от стандартных одномерных моделей: необходимость учета связанных колебаний (изгибно-продольных и изгибно-крутильных); изменение типа солитонного возбуждения (формирование солитонов растяжения вместо солитонов сжатия, характерных для стандартной модели ФПУ); существование оптических соли- тонов даже в одноатомных цепочках; «квантование» характеристик солитонных возбуждений вследствие геометрических ограничений, присущих кристаллическим полимерам. Проанализированы механизмы ряда физических процессов, протекание которых невозможно без формирования и распространения локализованных возбуждений, к которым относятся: диэлектрическая релаксация в слабо окисленном полиэтилене, реализуемая за счет подвижности продольно-крутильных солитонов, термически активируемых на границах аморфных и кристаллических областей; структурные трансформации в полимерных кристаллах (в частности, переходы между орторомбической, моноклин- ной и триклинной решетками в кристаллическом полиэтилене); нормальная теплопроводность за счет рассеяния тепловой энергии бризерами; аномальная электропроводность полимерных кристаллов, об- разованных полисопряженными полимерами (полиацетилен и др.), за счет высокой подвижности топо- логических солитонов, возникающих благодаря электрон-фононному взаимодействию; «сверхбыстрый» режим распространения экзотермических твердофазных рекаций, элементарным актом которых являет- ся распространение топологических солитонов, возникающих при условии невырожденности потенциа- лов взаимодействия. |
1 . Manevitch L.I., Savin A.V. Solitons in crystalline polyethylene: isolated chain in the transconformation // Phys. Rev. E. 1997. V. 55. P. 4713?4722. 2 . Manevitch L.I., Savin A.V. Solitons in spiral polymer macromolecules // Phys. Rev. E. 2000. V. 61. P. 7065?7075. 3 . Savin A.V., Manevitch L.I. Discrete breathers in a polyethylene chain // Phys. Rev. B. 2003. V. 64. P. 144302. 4 . Manevitch L.I., Kovaleva N.A. // Nonlinear localized excitations in polytetrafluorethylene crystal: Proceedings 10th Conf. on Dynamical Systems ? Theory and Applications. Lodz, December 7?10, 2009. Poland. 2009. V. 2. P. 549?558. 5 . Manevitch L.I., Savin A.V., Lamarque C.-H Analytical study and computer simulation of discrete optical breathers in a zigzag chain // Phys. Rev. B. 2006. V. 74. P. 014305. 6 . Маневич Л.И., Смирнов В.В. Локализованные нелинейные колебания плоского зигзага // Докл. РАН. 2007. Т. 413. С. 354?359. |