长链寡聚物中光学声子的两阶段脱相

分子系统中化学能平衡通常由分子内能量输运所主导。当能量通过周期性寡聚物中的光学声子输运时，输运速度快且高效，但由于与声学声子的非谐相互作用导致的脱相会限制其效率。我们表明，在光学声子带宽小于声学带宽的最常见情况下，脱相发生在两个阶段。较快的阶段涉及光学声子通过吸收和发射横向声学声子（即呈二次谱的集体弯曲模式）进行多次前向散射；输运保持鞭状，速度可被改变。随后较慢的阶段涉及通过涉及两种或多种声学声子的多声子过程中的声子反向散射，导致从鞭状输动转换为扩散输动。如果最初激发的光学声子具有较小的群速度，则其在第一阶段的均衡伴随着其通过转移到传播速度更快的状态而加速。这一理论预期与最近对烷链中光学声子输运的测量结果一致，随着链长度的增加，输运速度也随之增加。