Критические свойства одномерной модели самоорганизующейся сверхрешетки в переменном поле

Большое многообразие низкоразмерных физических объектов, особенно в биологических и физико-химических системах, делает актуальным построение и исследование простых моделей, описывающих динамику различных одномерных структур. Особый интерес вызывают критические свойства таких структур, в которых обнаруживается сверхчувствительность на внешние воздействия.

В настоящей работе исследуется модель двумерной динамики длинной и упругой линейной цепочки с неоднородным распределением подвижных “зарядов” на ней под действием слабых внешних постоянных и переменных сил. Затухание для упругих колебаний цепочки считается слабым, в то время как передвижение “зарядов” по цепочке характеризуется достаточно большой вязкостью. Рассмотрены различные отклики такой системы на внешние воздействия.

Известно, что в рассматриваемой одномерной модели линейной цепочки имеет место, так называемый, диссипативный резонанс при воздействии на цепочку слабого переменного поля: под действием переменного поля возникает самоорганизующаяся сверхрешётка “зарядов” на колеблющейся цепочке, приводящая к нарастанию колебаний в цепочке с частотой внешнего поля [1].

Нами изучались двумерные движения “зарядовой” цепочки по шероховатой поверхности под действием слабого постоянного поля, направленного вдоль поверхности. Наличие поверхностных потенциальных барьеров приводит к пороговой зависимости подвижности цепочки от внешнего поля. Однако, как показывают результаты проведенного численного моделирования, присутствие даже очень слабого переменного поля делает подвижность цепочки отличной от нуля, что приводит к медленному дрейфу цепочки по поверхности в слабом постоянном поле.