SOLITON DIFFUSION IN POLYACETYLENE

Résumé
Dans le cadre du modèle de Su, Schrieffer et Heeger, on analyse théoriquement la diffusion de solitons à travers du polyacétylène nondopé. Dans ce modèle le soliton est couplé linéairement aux phonons optiques et aux phonons acoustiques. Comme le couplage aux phonons optiques est plus fort que celui aux phonons acoustiques, la relaxation de solitons est dominée par les phonons optiques à température élevée (T>400K). Mais au dessous de la température ambiante, les phonons acoustiques deviennent plus importants. Pour des températures T> T_o (≡2mc²), où m est la masse du soliton et c est la vitesse du phonon acoustique, la diffusion de solitons est déterminée par l'émission de phonons. Dans ce cas on trouve une constante de diffusion DαT^1/2(2-d), où d est la dimension des phonons acoustiques. Pour T<T_o, les phonons acoustique aussi deviennent inefficaces. Les résultats théoriques sont comparés aux valeurs expérimentales de la constante de diffusion.

Abstract
Making use of the Su, Schrieffer and Heeger (SSH) model for polyacetylene, we study theoretically the soliton difusion in pristine trans-(CH)_x. The soliton in the SSH model couples linearly both optical and acoustic phonons. Since the coupling to the optical phonon is stronger, the optical phonon dominates the soliton diffusion in high temperature (T>400K). However, below the room temperature the acoustic phonon dominates the soliton diffusion. For temperature T>T_o≡2mc², where m is the soliton mass and c is the acoustic phonon velocity, the soliton relaxation is determined by the single phonon process. This process results in the diffusion constant DαT^1/2(2-d), where d is the dimensionality of the acoustic phonon. For T<T_o the acoustic phonon process becomes inefficient. The results are compared with existing experiments on the diffusion constant.