Рассмотрены особенности динамики самовоздействия волновых пакетов в рамках модели, описываемой одномерным дискретным нелинейным уравнением Шрёдингера с учётом эффектов звуковой релаксации нелинейного отклика среды. Такие модели активно используются для описания переноса энергии вдоль белковых молекул. Аналитические и численные исследования показывают, что динамика волновых пакетов с энергией, превышающей критическое значение, существенным образом отличается от эволюции поля в сплошной среде. Детально изучено поведение исходно гладких (по сравнению с расстоянием между структурными элементами среды) и изначально локализованных распределений поля, распространяющихся с дозвуковой скоростью. Показано существование специфического (не характерного для континуального предела) режима самовоздействия, когда в ходе своего распространения волновой пакет замедляется вплоть до полной остановки, испытывая при этом самокомпрессию до размеров периода решётки. Радиационные потери, значительно возрастающие на заключительной стадии данного процесса, в итоге приводят к формированию солитоноподобного образования, которое, как правило, движется в обратном направлении (по отношению к начальному). В случае волновых пакетов, изначально имеющих сверхзвуковую скорость, динамика самовоздействия развивается похожим образом. Однако в этом случае движение квазисолитона, переносящего б'ольшую часть энергии, при обратном распространении становится дозвуковым. В приложении к молекулярным цепочкам рассмотренные эффекты приводят к заметному усилению локализованного воздействия скомпрессированного возбуждения на отдельные структурные элементы дискретной среды.
Замедление движения и самокомпрессия волнового импульса в дискретной среде
Замедление движения и самокомпрессия волнового импульса в дискретной среде