Два типа осцилляций холстейновского полярона, равномерно движущегося в полинуклеотидной цепочке в постоянном электрическом поле

В связи с развитием молекулярной нанобиоэлектроники, основной задачей которой является конструирование электронных устройств на основе биологических молекул, всё больший интерес вызывают проблемы транспорта заряда в таких протяжённых молекулах, как ДНК. Актуальность изучения движения зарядов в одномерных молекулярных цепочках, в первую очередь, связана с возможностью их использования в качестве проводов в наноэлектронных устройствах. Носителями тока в одномерных цепочках являются самозахваченные электронные состояния, которые имеют вид поляронных образований. В представленной работе мы исследуем движение холстейновского полярона в процессе его равномерного движения по цепочке в постоянном электрическом поле. Известно, что при равномерном движении по цепочке в слабом электрическом поле полярон испытывает небольшие колебания своей формы. Эти колебания связаны с дискретностью цепочки и обусловлены наличием в дискретной цепочке потенциала Пайерлса–Набарро. Проведённые ранее исследования показывают, что при определённых параметрах цепочки, существует возможность равномерного движения заряда в постоянном электрическом поле на очень большие расстояния. Движение заряда с постоянной скоростью возможно для небольших значений напряжённости электрического поля. С увеличением значения напряжённости электрического поля заряд переходит в колебательный режим движения с блоховскими осцилляциями. Проведённые в данной работе вычисления показали, что элементы блоховских осцилляций появляются и при стационарном движении полярона по цепочке. Таким образом показано, что, равномерно движущийся по цепочке в постоянном электрическом поле холстейновский полярон, испытывает не только колебания Пайерлса–Набарро, но и малоамплитудные колебания с блоховским периодом.