Поляроны на одномерной решетке в модели Су–Шриффера–Хигера. Перенос заряда в ДНК

В работе подробно рассмотрены поляроны на одномерной решетке. Решетка представляет собой частицы, взаимодействующие парным потенциалом, — гармоническим или нелинейным. Электрон-фононное взаимодействия учитывается в приближении Су–Шриффера–Хигера. Сначала рассмотрены неподвижные поляроны на гармонической решетке, и для поляронов малого и большого радиусов выведены аналитические выражения. Для движущихся поляронов получены решения, устойчивость которых подтверждена численным моделированием. В континуальном пределе выведены точно решаемые уравнения, имеющие многосолитонные решения. Для ангармонической решетки в континуальном приближении также получены аналитические выражения для движущихся поляронов. Для тех значений параметров, когда континуальное приближение становится неприменимым, численно получено семейство устойчивых решений. Для некоторой области параметров модели обнаружены поляробризерные решения с огибающей состоящей из нескольких пиков. Скорость полярона определяется конкуренцией вкладов от нелинейности решетки электрон-фононного взаимодействия, и может превышать скорость звука. Проанализированы некоторые частные случаи эволюции полярона на решетке конечных размеров. Рассмотрена применимость модели для описания переноса заряда в ДНК.