В последнее время проводятся интенсивные исследова-ния механических и физических свойств листов и про-тяженных нонолент графена. Особый интерес вызывает возможность существования локализованных солитон-ных возбуждений. В данной работе будет показано, что структура графена допускает существование плоских уединенных волн сжатия, обладающих солитонными свойствами. В наноленте графена, имеющей конечную ширину, такая солитонная волна имеет конечное время жизни из-за её взаимодействия с краями наноленты.Ранее возможность существования уединенных волн рассматривалась для одностенных углеродных нанотру-бок. В [1, 2] показано, что в континуальном прибли-жении нелинейная динамика нанотрубки может быть описана уравнением Кортевега-де Фриза и поэтому мо-гут существовать сверхзвуковые продольные солитоны сжатия. Более детальный анализ [3] показал, что данные решения не является точными. В нанотрубке могут су-ществовать только солитоноподобные возбуждения, сверхзвуковое движение которых всегда сопровождает-ся излучением фононов (излучение обусловлено кривиз-ной поверхности нанотрубки).С другой стороны в плоской молекулярной решетке могут существовать сверхзвуковые уединенные плоские волны сжатия, являющиеся точными решениями дис-кретной системы уравнений [4]. Структура плоского слоя графена тоже допускает существование таких ре-шений [3]. Возникает естественный вопрос могут ли су-ществовать такие солитонные волны сжатия в плоских нанолентах графена, принципиальной особеннностью которых является наличие свободных краев.
Описание моделиГрафеновая нанолента (GRN) представляет собой ленту постоянной ширины вырезанную из одного плоского Показано, что в листе графена возможно распростра-нение плоских уединенных волн продольного сжатия, имеющих узкий интервал сверхзвуковых скоростей. В бесконечном листе фронт уединенной волны двигается с постоянной сверхзвуковой скоростью сохраняя свою форму, причем взаимодействие таких солитонных пло-ских волн происходит упруго без потери энергии на из-лучение фононов. Однако в наноленте графена конечной ширины, на краях наноленты происходит интенсивное излучение фононов приводящее к быстрому разруше-нию фронта волны. Время жизни плоской солитонной волны зависит от ширины наноленты -солитонная вол-на имеет конечную длину пробега примерно равную уд-военной ширине наноленты. It is demonstrated that planar solitary waves of the longitudinal compression can propagate in a graphene sheet with supersonic velocities from a narrow range. In an infinite sheet, such a solitary wave does not change its shape, and interaction between two solitary waves is elastic with no energy loss for radiation. However, in a graphene nanoribbon the solitary waves are affected by the nanoribbon edges which stipulate the phonon emission. As a result, the soliton lifetime becomes finite, and it is roughly equal to the double width of the nanoribbon.