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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

罗质华 余超凡

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

罗质华, 余超凡
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  • 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的3,2{2}\{x2}有重要贡献,且导致重要的高阶非线性项,分别对5非线性和7非线性方程给出了解析解.详细分析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(v>cs)沿一维键传播,而Kink型孤子以亚声速传播(v<cs),它们分别出现在激子能带底部和顶部.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:10574163)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2007-09-03
  • 修回日期:  2007-11-22
  • 刊出日期:  2008-03-05

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

  • 1. 广东教育学院物理系,广州 510303
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:10574163)资助的课题.

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的3,2{2}\{x2}有重要贡献,且导致重要的高阶非线性项,分别对5非线性和7非线性方程给出了解析解.详细分析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(v>cs)沿一维键传播,而Kink型孤子以亚声速传播(v<cs),它们分别出现在激子能带底部和顶部.

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