Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв

We show that, in anharmonic one-dimensional lattices, the pairing of electrons or holes in a localized bisoliton (called also bisolectron) state is possible due to a coupling between the charges and the lattice deformation that can overcome the Coulomb repulsion. We show that bisolitons are dynamica...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2018
Автори:	Brizhik, L., Chetverikov, A. P., Ebeling, W., R¨opke, G., Velarde, M. G.
Формат:	Стаття
Мова:	English
Опубліковано:	Publishing house "Academperiodika" 2018
Теми:	lattice anharmonicity bisoliton bisolectron Coulomb repulsion electron hole exciton polaron model Hamiltonian
Онлайн доступ:	https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018326
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics

id	ujp2-article-2018326
record_format	ojs
spelling	ujp2-article-20183262019-03-06T16:10:10Z Stabilizing Role of Lattice Anharmonicity in the Bisoliton Dynamics Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв Brizhik, L. Chetverikov, A. P. Ebeling, W. R¨opke, G. Velarde, M. G. lattice anharmonicity bisoliton bisolectron Coulomb repulsion electron hole exciton polaron model Hamiltonian We show that, in anharmonic one-dimensional lattices, the pairing of electrons or holes in a localized bisoliton (called also bisolectron) state is possible due to a coupling between the charges and the lattice deformation that can overcome the Coulomb repulsion. We show that bisolitons are dynamically stable up to the sound velocities in lattices with cubic or quartic anharmonicities, and have finite values of energy and momentum in the whole interval of bisoliton velocities up to the sound velocity in the chain. We calculate the bisoliton binding energy and the critical value of Coulomb repulsion at which the bisoliton becomes unstable and decays into two independent electrosolitons. We estimate these energies for chain parameters that are typical of biological macromolecules and some quasi-one-dimensional conducting systems and show that the Coulomb repulsion in such systems is relatively weak as compared with the binding energy. Our analytical results are in a good agreement with the results of numerical simulations in a broad interval of the parameter values. В роботi показано можливiсть зв’язування двох електронiв або дiрок у локалiзованому бiсолiтонному станi, який називається також бiсолектроном, завдяки взаємодiї з локальною деформацiєю ангармонiчного ланцюжка, яка може перевищувати кулонiвське вiдштовхування мiж зарядами. Показано, що бiсолiтони є динамiчно стiйкими також при швидкостi, рiвнiй швидкостi звуку у ланцюжку, а їх енергiя та момент кiлькостi руху мають скiнченне значення в усьому iнтервалi швидкостей аж до швидкостi звуку. Розраховано енергiю зв’язування та критичне значення кулонiвськоговiдштовхування, при якому бiсолiтон розпадається на два вiльнi електросолiтони. Оцiнено значення цих величин для параметрiв, що типовi для макромолекул i деяких електропровiдних одновимiрних систем та показано, що кулонiвське вiдштовхування в них є достатньо слабким порiвняно з енергiєю зв’язування. Результати нашої аналiтичної моделi добре пояснюють результати чисельного моделювання в широкому iнтервалi параметрiв задачi. Publishing house "Academperiodika" 2018-10-10 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018326 10.15407/ujpe58.06.0562 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 58 No. 6 (2013); 562 Український фізичний журнал; Том 58 № 6 (2013); 562 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe58.06 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018326/280 Copyright (c) 2018 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution	Ukrainian Journal of Physics
collection	OJS
language	English
topic	lattice anharmonicity bisoliton bisolectron Coulomb repulsion electron hole exciton polaron model Hamiltonian
spellingShingle	lattice anharmonicity bisoliton bisolectron Coulomb repulsion electron hole exciton polaron model Hamiltonian Brizhik, L. Chetverikov, A. P. Ebeling, W. R¨opke, G. Velarde, M. G. Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв
topic_facet	lattice anharmonicity bisoliton bisolectron Coulomb repulsion electron hole exciton polaron model Hamiltonian
format	Article
author	Brizhik, L. Chetverikov, A. P. Ebeling, W. R¨opke, G. Velarde, M. G.
author_facet	Brizhik, L. Chetverikov, A. P. Ebeling, W. R¨opke, G. Velarde, M. G.
author_sort	Brizhik, L.
title	Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв
title_short	Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв
title_full	Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв
title_fullStr	Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв
title_full_unstemmed	Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв
title_sort	стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв
title_alt	Stabilizing Role of Lattice Anharmonicity in the Bisoliton Dynamics
description	We show that, in anharmonic one-dimensional lattices, the pairing of electrons or holes in a localized bisoliton (called also bisolectron) state is possible due to a coupling between the charges and the lattice deformation that can overcome the Coulomb repulsion. We show that bisolitons are dynamically stable up to the sound velocities in lattices with cubic or quartic anharmonicities, and have finite values of energy and momentum in the whole interval of bisoliton velocities up to the sound velocity in the chain. We calculate the bisoliton binding energy and the critical value of Coulomb repulsion at which the bisoliton becomes unstable and decays into two independent electrosolitons. We estimate these energies for chain parameters that are typical of biological macromolecules and some quasi-one-dimensional conducting systems and show that the Coulomb repulsion in such systems is relatively weak as compared with the binding energy. Our analytical results are in a good agreement with the results of numerical simulations in a broad interval of the parameter values.
publisher	Publishing house "Academperiodika"
publishDate	2018
url	https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2018326
work_keys_str_mv	AT brizhikl stabilizingroleoflatticeanharmonicityinthebisolitondynamics AT chetverikovap stabilizingroleoflatticeanharmonicityinthebisolitondynamics AT ebelingw stabilizingroleoflatticeanharmonicityinthebisolitondynamics AT ropkeg stabilizingroleoflatticeanharmonicityinthebisolitondynamics AT velardemg stabilizingroleoflatticeanharmonicityinthebisolitondynamics AT brizhikl stabilizuûčarolʹangarmonizmugratkiudinamicibisolitoniv AT chetverikovap stabilizuûčarolʹangarmonizmugratkiudinamicibisolitoniv AT ebelingw stabilizuûčarolʹangarmonizmugratkiudinamicibisolitoniv AT ropkeg stabilizuûčarolʹangarmonizmugratkiudinamicibisolitoniv AT velardemg stabilizuûčarolʹangarmonizmugratkiudinamicibisolitoniv
first_indexed	2023-03-24T08:55:22Z
last_indexed	2023-03-24T08:55:22Z
_version_	1795757609285844992

Стабiлiзуюча роль ангармонiзму ґратки у динамiцi бiсолiтонiв

Репозитарії

Схожі ресурси