单原子链中新型离散呼吸子
斑图形成与孤子
2018-09-25 v1
摘要
在具有 Lennard-Jones 相互作用的应变单原子链中，我们揭示了一种作为特定相变结果出现的稳定静态非均匀结构。该结构中各个粒子的位置构成精确的等差数列，其公差取决于应变值。对于 N 粒子链，该结构特征为一条长键和 N-1 条短键（原子间距离）。在静态结构附近，我们发现了一种新型离散呼吸子，其本质上不同于 Sievers-Takeno 和 Page 模式形式的传统呼吸子。众所周知，这些模式具有某种交错结构，并表现出粒子振幅从核心到尾部的指数衰减。与这些性质相反，我们的呼吸子以平滑衰减为特征，且粒子振幅近似构成递减的等差数列。这些呼吸子的核心位于静态结构中具有长键的两个粒子上。我们的呼吸子表现出软非线性类型（频率随振幅增大而降低），并且对于高达应变等距链粒子间距 20%–30% 的振幅，它们是稳定的动力学对象。对于无限小振幅，这些呼吸子趋于上述静态非均匀结构。我们研究了其性质对应变、振幅以及链中粒子数的依赖关系。有理由推测，上述静态和动力学结构可存在于由碳、硼及其他原子组成的真实单原子链中。
引用
@article{arxiv.1809.08901,
title = {Discrete breathers of new type in monoatomic chains},
author = {G. M. Chechin and V. S. Lapina},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.08901},
year = {2018}
}