SOLITONS IN HYDROGEN-BONDED CHAINS

Abstract
A one dimensional model for hydrogen bonded chains is investigated by including the dynamical degrees of freedom of the oxygens and thus generalizing the original Antonchenko-Davydov-Zolotaryuk model. Analytical solutions are derived within a continuum approximation up to second order so that rather narrow solutions could be derived accurately enough. Numerical simulations with a set of parameters derived from infrared spectra show stable low and high speed solutions separated by a forbidden gap. There exists also an intermediate velocity range where the initial solution is unstable in the sense that it is transformed to a high speed solution with the same energy.

Résumé
Un modele unidimensionnel de chaines a liaisons hydrogenes est etudie en incluant les degres de liberte dynamiques des Oxygenes afin de generaliser le modele originel de Davydov-Antonchenko-Zolotariuk. Des solutions analytiques sont obtenues dans le cadre de l'approximation des milieux continus conduites a l'ordre deux de sorte que les solutions assez etroites peuvent etre calculees avec une precision suffisante.Des simulations numeriques effectuees avec un jeu de parametres convenablement choisi montrent la stabilite des solutions dans des domaines de hautes et basses vitesses separes par une zone interdite. Il existe aussi un domaine de vitesse intermediaire ou la solution initiale est instable dans le sens ou elle evolue vers une solution de vitesse plus elevee ayant la meme energie.