Роль коллективных эффектов при флуктуационном разрыве ангармонической цепочки атомов

Выполнено молекулярно-динамическое исследование процесса разрыва ангармонической цепочки атомов в случае искусственного возбуждения в ней протяженной флуктуации энергии при нагружении постоянной растягивающей силой. На цепочках Морзе и Леннарда–Джонса показано, что коллективное синфазное движение групп атомов существенно снижает пороговую энергию разрыва цепочки. При этом установлено, что минимальная пороговая энергия, наблюдаемая при возбуждении области в несколько межатомных промежутков (от 10 до 20 в зависимости от нагружающей силы), вдвое превышает соответствующую энергию активации разрыва связи. Это означает, что половина введенной в цепочку энергии идет на излучение солитонов, сопровождающее процесс разрыва межатомной связи.
Показано также, что коллективное движение атомов играет главную роль как дестабилизирующий фактор, ускоряющий развитие неустойчивости состояния динамического равновесия цепочки с одной сильно растянутой связью, возникающей при близких к пороговой энергиях возбуждения. В работе анализируется связь наблюдаемого проявления коллективных мод движения атомов с формой межатомного потенциала, в частности, с асимметрией теоретической кривой зависимости силы от деформации связи.