|
Conference publicationsAbstractsXV conferenceModeling of charge transfer in molecular chains with dispersionRussia, 142290, Pushchino, Moscow Region, Institutskaya street 4, IMPB RAS 1 pp.В настоящее время опубликовано множество работ, посвященных моделированию движения заряженной частицы в молекулярных цепочках различного типа (см., например, книги и обзоры [1,2] и ссылки в них). Интерес к этой проблеме связан, с одной стороны, с возросшими экспериментальными возможностями исследования процессов переноса в квазиодномерных молекулярных кристаллах, полимерах и биополимерах, а с другой стороны – с необычными проводящими свойствами таких систем. Математическое моделирование процессов переноса заряда в биологических системах связано с использованием дискретных моделей, в которых рассматриваются пути переноса заряда в макромолекулах. В рассматриваемой модели движение заряда (электрона или дырки) описывается уравнением Шредингера, а колебания сайтов (групп атомов или молекул в квазиодномерной цепочке) – классическими уравнениями движения с дисперсией. Задача сводится к системе нелинейных связанных квантово-механических и классических ОДУ, которая интегрируется численно. С помощью численных экспериментов показано, что в цепочке без дисперсии скорость движущейся уединенной волны (солитона) со временем уменьшается. Физический механизм убывания скорости обусловлен возбуждением незатухающих колебаний сайтов при движении солитона по цепочке (расчеты динамики переноса проводились в цепочках длиной до 5000 сайтов). Численно показано, что при наличии дисперсии в цепочке существует почти стационарное решение, соответствующее движущемуся солитону. В этом случае колебания сайтов после прохождения по ним волны очень малы, на два порядка меньше, чем колебания самой волны. В случае без дисперсии это не так, амплитуда колебаний сайтов после прохождения солитона со временем остается велика. Показано, что при наличии дисперсии в классической подсистеме стационарное движение солитона невозможно; с течением времени происходит остановка и система переходит в состояние стоячей волны.
Литература 1. Bernassoni J., Scheider T. (eds.) Physics in One Dimension. – Springer-Verlag 1981. 368 pp. 2. Starikov E.B., Tanaka S., Lewis J.P. (eds.) Modern Methods for Theoretical Physical Chemistry of Biopolymers. – Elsevier 2006. 604 pp. |
