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

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Ф的Ф3,Ф2■2Ф/■x2有重要贡献,且导致重要的高阶非线性项,分别对Ф5非线性和Ф7非线性方程给出了解析解.详细分析Ф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.