Локализация колебаний на дефектах в одномерных структурах со сложной элементарной ячейкой

Abstract

Получены точные аналитические выражения для функций Грина линейной цепочки с двухатомной элементарной ячейкой, содержащей изотопическую примесь замещения. Рассмотрены бесконечная цепочка и полуограниченная цепочка с примесью на свободном конце. Исследованы полное изменение фононного спектра, а также спектральные плотности колебаний примеси и ее ближайших соседей. Проанализированы условия возникновения и характеристики локальных и щелевых колебаний. Для широкого класса одномерных систем пpедложен общий способ получения точных решений методом якобиевых матриц.

Одержано точні аналітичні вирази для функцій Гріна лінійного ланцюжка з двохатомною елементарною коміркою, що містить ізотонічний домішок заміщення. Розглянуто необмежений ланцюжок і напівобмежений ланцюжок з домішком на вільному кінці. Досліджено повну зміну фононного спектра, а також спектральні густини коливань домішку та його найближчих сусідів. Проаналізовано умови виникнення та характеристики локальних та щілинних коливань. Для широкого класу одновимірних систем запропоновано загальний засіб отримання точних рішень методом якобійових матриць.

Exact analytic expressions are obtained for Green’s functions of a linear chain with a diatomic unit cell containing an isotopic substitutional impurity. An infinite chain as well as a semi-infinite chain with an impurity at the free end are considered. The total change in the phonon spectrum and the spectral densities of vibrations of the impurity and its nearest neighbors are investigated. The conditions for the formation and characteristics of local and gap vibrations are analyzed. A general method of obtaining exact solutions by using Jacobi matrices is proposed for a wide class of one-dimensional systems.