一维分子晶体激子-孤子运动的激子运动学和动力学非线性效应
The kinematic and dynamic nonlinear effects in the exciton-soliton motion in one-dimensional molecular crystals作者机构:广东教育学院物理系广州510303
出 版 物:《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期:2008年第57卷第6期
页 面:3720-3729页
核心收录:
学科分类:08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学(可授工学、理学学位)]
基 金:国家自然科学基金(批准号:10574163)资助的课题
主 题:一维分子晶体 激子-孤立子 运动学和动力学非线性效应 非线性Klein-Gordon方程
摘 要:基于一维分子晶体相邻分子间静态作用势和分子间的(电)偶极-偶极相互作用,采用分子投影算符表示一维分子晶体激子系统的模型哈密顿量.在谐振近似下,根据激子运动学和动力学非线性效应的理解,推导了晶格运动和激子-孤子运动的非线性Klein-Gordon(K-G)耦合运动方程组.发现激子运动学和动力学非线性效应不但对孤子波函数Ф的Ф3,Ф2■2Ф/■x2有重要贡献,且导致重要的高阶非线性项,分别对Ф5非线性和Ф7非线性方程给出了解析解.详细分析Ф非线性方程的Bell型孤子和Kink型孤子解结果,发现激子运动学和动力学非线性效应对激子的有效质量m有显著增加贡献,对激子-孤子能量(Ω)有更负的修正,孤子局域范围更小.对Bell型孤子以超声速(vcs)沿一维键传播,而Kink型孤子以亚声速传播(vcs),它们分别出现在激子能带底部和顶部.