Образовательный видео-сайт "Спутник"

Последние записи

Акт фотоэффекта

Полидиацетилены

Это же подтверждают и расчеты , в которых показано, что самое низкое возбужденное состояние углеродной цепи является экситонным типа Френкеля с вкладом состояний с переносом заряда. Асимметричный профиль линии поглощения также может быть объяснен в терминах экситонной модели. Таким образом, оптические свойства вроде бы указывают на то, что полидиацетилены гораздо ближе к обычным молекулярным кристаллам, чем к неорганическим полупроводникам. Исследования фотоиндуцированного поглощения указывают на возможность фото генерации поляронов в полидиацетилене. Показано, что аналогично другим полимерам с сопряженными связями (полиацетилену, политиофену) [...]

Смотреть »
Полиацетиленовые батареи

Полидиацетилены

Хорошо известно, что принципиальные достижения теории и практического применения неорганических полупроводников связаны с исследованием монокристаллов. В 1969 г. Основные дискуссии развернулись о природе первичного акта фотоэффекта. Первоначально большинство авторов считало, что первичной стадией при поглощении света в видимой области является генерация экситонов. Наряду с экспериментальными работами был выполнен ряд теоретических работ, в которых показана возможность существования достаточно широких зон в направлении цепи. Так, показано, что верхнее заполненное и нижнее свободное тг-состояние сопряженной полимерной цепи образуют валентную зону и зону проводимости, [...]

Смотреть »
Кулоновская эффективность

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Контакт между коллектором тока и полиацетиленовым электродом существенно влияет на электрохимические свойства полиацетилен-литиевых батарей. Установлено, что батареи легко перезаряжаются, но после нескольких циклов необходима очистка поверхности литиевого электрода. Заканчивая рассмотрение нелинейных фоточувствительных элементов с использованием полиацетилена, следует подчеркнуть, что возможности варьирования его сопротивления на много порядков открывают широкие перспективы для создания новых технологий в области молекулярной электроники. Несомненно, что рассмотренные работы только слегка коснулись тех проблем, которые следует решить для обеспечения конкурентоспособности устройств из полимерных материалов с традиционными не органическими. [...]

Смотреть »
Использование полиацетилена в фотоэлектрохимических ячейках

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В качестве электролита предложен раствор и, л-диметил-4,4-бипириди. При его использовании был установлен низкий квантовый выход 103 носителей заряда, что наряду с другими факторами свидетельствовало о большой плотности ловушек, резко сокращающих время жизни носителей в области пространственного заряда. Получены батареи, допускающие 2000 циклов перезарядки с высокой плотностью энергии. В сравнении с обычными свинцово-кислотными аккумуляторами полиацетиленовые батареи значительно легче и обладают более высокими плотностями мощности и энергии. Возможно достижение высокой эффективности их работы. Полиацетилен может использоваться в качестве электродного материала в твердотельных [...]

Смотреть »
Электрохимический метод

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Большие токи, полученные для пленок такой малой массы – связаны с морфологией полимера, состоящего из фибрилл, занимающих только Уз его объема. Например, пленка площадью 1 см 2 и толщиной 0,01 см имеет эффективную поверхность, контактирующую с электролитом, порядка 2,5 103 см2. Эти данные указывают на перспективность использования органических металлов в электрохимических устройствах не только в научных, но и в прикладных целях. Использование полиацетилена в фотоэлектрохимических ячейках перспективно для преобразования солнечной энергии. В качестве электролита использовали насыщенный раствор №2 8 с [...]

Смотреть »
Коэффициент полезного действия

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Полиацетилен может быть как источником электронов, так и их поглотителем в зависимости от того, окисляется он (допированный р-типа) или восстанавливается (допированный и – типа). Таким образом, из этого полимера с сопряженными связями может быть выполнен целый класс металлических пластмасс с рядом электрохимических потенциалов, от высоко положительного до высоко отрицательного. Так как допирование может быть проведено после синтеза с использованием электрохимических методов и так как оно обратимо, электроды из полиацетилена могут найти разнообразное применение в различных электрохимических устройствах. Так, с использованием [...]

Смотреть »
Анизотропия оптических и транспортных свойств

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Первые гетеропереходы с использованием полиацетилена и сульфидов цинка и кадмия, по-видимому, были рассмотрены в работе. Было указано на перспективность использования полиацетилена для создания солнечных батарей. Напряжение разомкнутой цепи гетероперехода сульфид цинка – полиацетилен равнялось – 0,8 В. Спектр фото чувствительности имел два максимума: у 1,4 и 2,6 эВ. При энергии 0,9 эВ наблюдался максимум, зависящий от предварительного освещения образца, что дало основание отнести его к ловушкам в полимере. В этой же работе было показано, что недопированный полимер образует омический контакт [...]

Смотреть »
Нелинейные элементы и батареи с полиацетиленом

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Возможность в широких пределах изменять сопротивление полиацетилена ставит вопрос об использовании полимера в различного рода электронных устройствах в качестве активных и пассивных электродов. Основные области его применения – создание различного рода батарей, нелинейных полупроводниковых элементов и т.п. При этом основные преимущества таких устройств с использованием полиацетилена по сравнению с известными на основе неорганических материалов – дешевизна, простота изготовления, малая энергоемкость, широкий диапазон физико-химических свойств, включающий стойкость к ионизирующему излучению. Выполнено примерно 25 работ, в которых полиацетилен с различной электропроводимостью использовался [...]

Смотреть »
Энергетическое рассмотрение

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Анизотропия оптических и транспортных свойств транс -(СН)х также достаточно ярко выражена. Например, анизотропия поглощения при поляризации света перпендикулярно и параллельно цепям составила 400, а в электропроводимости 100 при 300 К. Фотопроводимость транс – (СН) при комнатной температуре исследована с целью дополнения данных о природе фотоиндуцированного поглощения, определения квантового выхода, времени жизни и подвижности фотовозбужденных состояний. Было, в частности, показано, что при омических контактах фотоиндуцированные токи преимущественно связаны с нагревом образца. При блокирующих контактах, несомненно, измерялись фототоки, что позволило определить квантовую [...]

Смотреть »
Изолированные солитоны

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Уровни в середине запрещенной зоны, приписывавшиеся солитонам, связаны с рекомбинационными центрами, как и в неорганических полупроводниках. На основании комплексного исследования микроволновой проводимости и постоянного тока легированного иодом иолиацетилена показано, что при низких температурах постоянный ток изменяется с температурой, как Г. Это соответствует установленному Моттом закону для аморфных полупроводников, поэтому прыжковая модель с распространенными состояниями вполне может объяснить электрические свойства полиацетилена. На основании исследования электрических и оптических свойств ориентированных пленок поли ацетилена высказано сомнение в существовании солитонов. В работе показано, что [...]

Смотреть »
Связь между фотопроводимостью

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Значительно более сложный процесс должен иметь место, если появление заряженных солитонных пар будет приводить к фото напряжению. Изолированные солитоны топологически ограничены, как по уходу из цепи, так и по инжекции в нее. Следовательно, фотовольтаический процесс должен включать аннигиляцию солитонов с одновременным переносом всей запасенной в кинках энергии к уходящим в электрод зарядам. Такой процесс кажется мало вероятным для достигнутой квантовой эффективности 1, полученной для поли ацетилена в области больших фотонов. Делается вывод о том, что фотовольтаический эффект в полиацетилене не [...]

Смотреть »
Константа захвата носителей

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

При оптической анизотропии в поглощении а, f 25 фотоиндуцированное поглощение, которое связано преимущественно с генерацией заряженных дефектов, имело, как это ни удивительно, приблизительно четырехкратное превосходство при использовании .fi-света. Было высказано предположение, что дефекты, генерированные на одной цепи, связаны в пределах относительно небольшого участка сопряжения. При этом кулоновское взаимодействие делает вероятной первичную рекомбинацию. Если же дефекты генерируются на различных цепях, то время их жизни значительно больше. Для экспериментальной проверки необходимо изучение фотопроводимости у края зоны. Интересны работы, в которых исследовалась связь [...]

Смотреть »
Значение сдвига

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Представляет интерес изучение фотопроводимости хорошо ориентированных пленок при возбуждении светом, направленным параллельно и перпендикулярно полимерной цепи гране – (СН), одновременно с фотоиндуцированным поглощением в близкой ИК-области спектра. Параллельные и перпендикулярные компоненты фототока и поглощения в области энергий, соответствующих середине запрещенной зоны, линейно увеличивались с ростом угла между направлением ориентированных цепей и поляризации лазерного излучения, достигая максимального значения при угле в 90°. Момент же нижнего межзонного перехода направлен вдоль цепи. Это кажется удивительным. Действительно, в обычных 3£>-полупроводниках фотопроводимость увеличивается с ростом [...]

Смотреть »
Фотоиндуцированное поглощение

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В пределах каждой существуют аморфные и кристаллические области (диаметром в несколько сотен ангстрем), а в кристаллических областях много точечных дефектов, одним из которых является солитон. Ввиду такого многообразия очень трудно разграничить влияние этих дефектов на электрические и оптические свойства. Исследованиями высокочастотной (до 10 ТГц) проводимости и фотопроводимости при импульсном возбуждении с длительностью импульса 25 пс и разрешением 100 пс показано, что выделить роль солитонов не представляется возможным. В релаксационных процессах фотопроводимости различных типов полиацетилена были выделены быстрая (время релаксации 100 [...]

Смотреть »
Теоретические данные

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Фотоиндуцированное поглощение в ИК-области для транс – (СН) может быть интерпретировано в рамках представлений о сегментах при большой длине сопряжения. Исследования собственно фотопроводимости также приводят некоторых авторов к скептическому отношению к привлечению солитонных представлений. Например, возможность образования фото возбужденными электронами и дырками солитонов подвергается сомнению на основании измерения фотопроводимости полиацетилена в наносекундном диапазоне. По оценке Кивельсона прыжок между цепями занимает время 10» 7 с. Поэтому в наносекундном диапазоне, указывают авторы работы, прыжки между цепями исключены и возможно только движение вдоль [...]

Смотреть »
Другие модели генерации и переноса

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Нельзя сказать, что привлечение солитонов для объяснения оптических и электрических свойств полиацетилена является единственным способом объяснения происходящих в нем электронных процессов. Рассмотрим некоторые модели, связывающие особенности свойств, с влиянием 3£Чракторов, неупорядоченностью структуры и т. п. Показано, что максимум в спектрах поглощения при энергиях порядка середины запрещенной зоны может быть связан с электромагнитным взаимодействием между цепями (коррекцией на локальное поле). Отмечается также, что поглощение может быть непосредственно связано просто с примесями. Другая возможная причина поглощения в области середины запрещенной зоны – [...]

Смотреть »
Теория Кивельсона

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

При слабом легировании внутри запрещенной зоны возникают как связывающие, так и разрыхляющие локализованные поляронные состояния. При повышении уровня легирования локализованные поляронные состояния сливаются и формируют две поляронные зоны. Взаимодействие полярона с антиполяроном того же знака приводит к образованию двух свободно заряженных солитонов. Этот процесс происходит только в полиацетилене, где вырожденность основного состояния позволяет заряженным солитонам, которые остались после аннигиляции нейтрального солитона и антисолитона, уйти друг от друга. В полимерах, не обладающих вырожденным основным состоянием, два заряженных дефекта не могут разделиться, [...]

Смотреть »
Правильная температурная зависимость

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Теория Кивельсона не лишена недостатков. Она предполагает присутствие, как нейтральных, так и заряженных солитонов и справедлива лишь при низких концентрациях легирующих примесей «0,005 %). Эти предположения трудно согласовать с наблюдением бесспиновой проводимости при высоком уровне легирования (при 2 %-ном содержании допанта все нейтральные солитоны уже превращены в заряженные). Кроме того, бесспиновая проводимость не является уникальным свойством транс – (СН). Она наблюдалась и в поли-и-фенилене, в котором солитоны не могут существовать. Поэтому теория бесспиновой электропроводимости, базирующаяся только на представлении о заряженных [...]

Смотреть »
Схема релаксации возбужденных состояний

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В таком случае фотопроводимость должна в первом приближении изменяться так же, как и электропроводность. Процесс переноса остается прыжковым, и следует ожидать, что транспорт носителей заряда будет носить ярко выраженный дисперсионный характер. Более того, из-за предположения равенства всех примесных центров дисперсия в первом приближении не должна зависеть от температуры благодаря только позиционному беспорядку. Модель Кивельсона предсказывает зависимость стационарной проводимости от температуры вида аТп, где п= 13, а также сильную температурную зависимость проводимости, измеряемой на переменном токе. Экспериментальная зависимость стационарной проводимости от [...]

Смотреть »
Солитонные модели переноса заряда

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Солитонную проводимость транс – (СН) х с помощью модели межсолитонных прыжков предложил Кивельсон. В рамках этой модели электрон, с заряженного солитона с помощью фононов перепрыгивает на нейтральный солитон, находящийся в соседней цепи. Реальная подвижность в таком процессе может быть 10-6 м 2 – В»1 с-1. С точки зрения транспорта носителей одно из самых важных отличий между солитонными и традиционными заряженными возбуждениями состоит в том, что солитоны имеют одномерный характер. Хотя большой полярон в принципе может перескакивать от одной цепи к [...]

Смотреть »
Процессы цисгрянс-изомеризации

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Первые создаются при поглощении отдельной молекулярной цепью и релаксируют в субмикро-секундном временном интервале; последние формируются при межцепочечном поглощении и являются доминирующими заряженными солитонами при временах >20 не. Авторы, критикуя предыдущую работу, показывают, что скорость потери энергии горячими солитонами и поляронами настолько велика, что ни один носитель из них не может быть горячим в течение не после возбуждения. Коротко временная фотопроводимость до времен порядка нескольких сотен пикосекунд, по мнению авторов, обязана дрейфу термализованных поляронов, а не горячих носителей. Рассчитанная максимальная подвижность [...]

Смотреть »
Электрохимическое исследование полиацетилена

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В области 1,6-2 эВ зависимости тока от температуры также близки, на основании чего делается вывод, что и в этой области значительно влияние болометрического эффекта. Ярко выраженный в спектре фотопроводимости максимум у 1,4 эВ авторы считают собственным. Интерпретация остальных областей в спектре фотопроводимости согласно не очень ясна. Уменьшение проводимости образцов по мере их очистки авторы рассматривают в рамках модели Кивельсона, в которой перенос идет между отрицательно (положительно) заряженной примесью и нейтральным солитоном, который должен быть около другой положительно (отрицательно) заряженной примеси. [...]

Смотреть »
Совпадение края поглощения и границы фотопроводимости

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Авторы предполагают, что фото индуцируемое поглощение у 1,4 эВ, полученное, появляется как вторичный процесс во время быстрой начальной рекомбинации фотоиндуцированных заряженных возбуждений. Независимость импульсной фотопроводимости от температуры показывает, что рекомбинационные процессы и подвижность заряженных нелинейных возбуждений от нее также не зависят. Таким образом, носители можно считать «горячими», что согласуется с возбуждением солитон-антисоли-тонных пар. Электрохимическое исследование полиацетилена подтвердило ширину запрещенного интервала в 1,5 эВ. Метод позволял определить как энергию, так и число состояний, возникающих в запрещенной зоне при легировании. Результаты показывают, [...]

Смотреть »
Исследование переходных процессов фотопроводимости

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Возбуждение 20 не импульсом на длине волны 590 нм с интенсивностью 1015 фотон см»2 приводило к появлению переходной проводимости -03 см-см»1 (при 50 не), указывая на относительно высокую квантовую эффективность генерации подвижных заряженных возбуждений. То, что носители генерируются в пикосекундном интервале времени, согласуется с моделью Су и Шриффера. В субнаносекундном режиме фотопроводимость и фотоиндуцированное поглощение полностью коррелируют: релаксация во времени одинакова и оба процесса не зависят от температуры. Стационарная же фотопроводимость имеет термическую энергию активации 0,2 эВ. Авторы интерпретируют пикосекундную [...]

Смотреть »
Теоретические предсказания

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Сильная температурная зависимость фотопроводимости и наблюдение максимума фотопроводимости 1,35 эВ дают основание предположить, что фото возбужденные электронно-дырочные пары распадаются на различные возбужденные состояния при различных температурах. Поглощения в ИК-области у 500 см-1 в гране – (СН) и у 400 см-1 в гранс-(СВ) могут быть интерпретированы, как вибронные моды эк-ситоноподобных связанных состояний. Динамика образования солитонов показывает, что максимальная скорость солитонов порядка скорости звука и, следовательно, кинетическая энергия ограничена сверху, а излишняя энергия системы формирует бридеры (breather). Утверждается, что бридеры ответственны за [...]

Смотреть »
Подгонка теории к данным эксперимента

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Генерация солитонов в полиацетилене подтверждена при исследовании спектров поглощения в видимой и ИК-области спектра, как при допировании, так и при фотоиндуцированных процессах во многих работах. Обращение спинзарядового соотношения в солитонах продемонстрировано при изучении фотоиндуцированного сигнала ЭПР при возбуждении фотонами с энергией больше края зоны. Число фотоиндуцированных спинов было на два-три порядка меньше, чем число фото возбужденных носителей заряда. Сделан вывод, что фото возбужденные состояния бесспиновые. Дальнейшее развитие экспериментальных и теоретических работ шло в направлении учета кулоновского взаимодействия при генерации и [...]

Смотреть »
Высокие значения квантовой эффективности

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Прямые исследования превращения пары e – hz заряженные солитон и антисолитон были выполнены при исследовании эволюции фото генерированных состояний в интервале времен 1013-2 10»10. Время формирования индуцированного поглощения, имевшего максимумы у 1,45 эВ для транс -(СЕ)х и 1,55 эВ для цис-(СН), указывало, что возбужденные состояния затухают во времени быстрее, чем за 1,5 10»13 с, и что в эксперименте зондируется внутреннее возбуждение цепочки полиацетилена. Это свидетельствует в пользу расчетов, проведенных в работе. Законы распада фотоиндуцированного поглощения для времени 20 пс амплитуда [...]

Смотреть »
Индуцированное оптическое поглощение

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В этой области спектра наведенное поглощение в цис – (СИ)х меняется монотонно и в 20 раз меньше, чем у гране-(СН). При 8 К полосы в обеих формах сравнимы по величине, но имеют резко различные зависимости от температуры. Максимум для цис – (СИ) х относительно мало зависит от температуры, в отличие от гране – (СН)д.. Максимум при 0,5 эВ термически не тушится и наблюдается только при комнатной температуре. Это показывает, что два максимума в спектрах граке формы не могут принадлежать одному [...]

Смотреть »
Изменения в фото ответе

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В транс-(СИ) х вырожденность основного состояния приводит к возбуждению свободных солитонов, отсутствию краевой люминесценции и фотопроводимости. В цис – (СИ)х не вырожденность основного состояния приводит к связыванию фото генерированных носителей, отсутствию фотопроводимости и наличию рекомбинационной люминесценции. Детальное рассмотрение люминесценции цис – (СИ)х приводит к заключению, что динамика фото возбуждений в двух изомерах существенно различается. Авторы указывают, что солитоны не только присутствуют в – поли ацетилене, но и являются первичными электронными возбуждениями в полимерах такого типа. Как фото возбуждение, так и [...]

Смотреть »
Отсутствие люминесценции

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В цис – (СИ) х топологическая вырожденность отсутствует, так как «метрансоидная конфигурация имеет более низкую энергию, чем транс-цисоидная. Доменные стенки разделяют невырожденные области, и генерация солитонов не будет приводить к фотопроводимости. Энергия, необходимая для фотовозбуждения заряженной солитон-антисолитонной пары: где Ец – энергия создания единичного солитона, аналогично энергии создания солитона в транс- (СН) х; п – число СН-звеньев, разделяющих два клинка; ДА, – разница в энергиях цыс-трансоидной и трансцисоидной конфигурации. АЕ0, как и следует ожидать, должна составлять небольшую часть от энергии [...]

Смотреть »
Валентная зона

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В соответствии с расчетами при образовании солитонов одновременно подавляются межзонные переходы. Интегральная интенсивность низкоэнергетического максимума поглощения после 0,1 % допирования составляет примерно десятую часть интенсивности основной полосы поглощения в не допированном образце. Однако в Са5 сильная фотопроводимость наблюдается для фотонов с энергией чуть выше края зоны, в цис (СИ) значительный фото ответ не наблюдается даже для фотонов с энергией, превышающей край зоны на 1 эВ. Изомеризация в транс- (СН)Х тушит люминесценцию при всех температурах, но приводит к появлению фотопроводимости. Ни [...]

Смотреть »
Присутствие нейтральных солитонов

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В отличие от обычных полупроводников, допирование донорами (акцепторами) не приводит к появлению в полиацетилене локализованных состояний около зоны проводимости (валентной зоны). Вместо этого, независимо от природы допанта, добавление или изъятие электрона неизбежно сопровождается образованием индуцированных солитоном локализованных состояний около середины запрещенной зоны. Расчеты показывают, что наличие в цепи солитона подавляет межзонные переходы. Одновременно происходит увеличение сечения поглощения в переходах с участием солитонов. Результаты теории хорошо согласуются со спектрами поглощения транс (СН) слабо полированным пятифтористым мышьяком. Спектр поглощения транс (СН) приведен. [...]

Смотреть »
Полимерные цепи

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Энергия образования солитона Es в транс (СН)Х с использованием континуального приближения выражается формулой. Es 0,43 эВ, что меньше половины запрещенного интервала энергий Д равного 0,7 эВ. С энергетической точки зрения транс – (СН)Х неустойчив в присутствии электронно-дырочной (е-я) пары или е-е (й-А) пары в зоне проводимости (валентной зоне) или вблизи нее. В энергетической структуре образуются два расположенных в середине запрещенной зоны состояния, несущие соответствующий заряд. Присутствие нейтральных солитонов в транс-(СИ) следует из изучения динамики ширины линии ЭПР, наблюдения эффекта Оверхаузера, [...]

Смотреть »
Солитонные состояния при допировании и фото генерации

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Одним из кардинальных вопросов, требующих ответа при изучении полиацетилена является вопрос о природе возбужденных состояний, образующихся при допировании или при фото инжекции электронно-дырочных пар в полимер. Вернемся к химической структуре поли ацетилена. Наличие, по крайней мере двух вырожденных состояний является необходимым условием существования солитона, представляющего собой дефект (кинк) в месте соединения двух одинарных связей. Солитон представляет собой доменную стенку, разделяющую две фазы в транс-(СИ). Структурная формула цис (СИ) также может быть изображена двумя способами, но эти формы не эквивалентны друг [...]

Смотреть »
Теоретический анализ

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

В результате большой ширины зоны и ненасыщенных связей полиацетилен принципиально отличается как от традиционных органических полупроводников, состоящих из слабо взаимодействующих молекул (антрацен и т.п.), так и от полимеров с насыщенными связями (полиэтилен и т.п.), в которых отсутствуют я – электроны. Таким образом, по электронным свойствам он ближе к неорганическим полупроводникам. В отличие от классических ковалентных полупроводников, поли ацетилен можно попировать при комнатных температурах после синтеза. Реализовать это можно благодаря сочетанию «открытой» морфологии, обусловливающей большую площадь поверхности, и слабого взаимодействия между [...]

Смотреть »
Механизм генерации и переноса заряда

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Если бы все длины связей в (СН)Х были одинаковыми, то чистый гранс-поли ацетилен был бы квазиодномерным металлом с зоной, заполненной наполовину. Такая система нестабильна к димеризационной дисторсии (пайерльсовская нестабильность) , при которой соседние СН-группы движутся навстречу друг другу, образуя попеременно короткие (двойные) и длинные (одиночные) связи, что приводит к понижению энергии системы. Из соображений симметрии ясно, что нижние два состояния энергетически вырождены. Теоретический анализ показывает, что электронные возбуждения неизменно включают искажения решетки, приводя к образованию поляронов или солитонов. Если поляроны [...]

Смотреть »
Процессы дрейфа

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Особенно активно полиацетилен начали исследовать после работ Ширакавы, выполненных в начале 70-х годов и показавших, что полимер может быть получен в виде гибких пленок, толщиной от 10»5 до 0,5 см. Пленки состоят из произвольно ориентированных фибрил диаметром 20 нм. Диаметр может существенно изменяться в зависимости от условий полимеризации. Пленки могут быть растянуты и ориентированы. Объем фибрил составляет порядка одной трети от общего объема. Площадь эффективной поверхности 60 м2г. Пленки имеют хорошую кристаллическую структуру. Отношение грянсизомеров можно контролировать. При комнатной температуре [...]

Смотреть »
Структуры спектров ЭПР

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Для анализа процессов дрейфа носителей следует помнить, что в большинстве случаев органические полимеры состоят из чередующихся хорошо проводящих (сильносопряженные, или конденсированные участки) и диэлектрических (неупорядоченные, или аморфные структуры) областей. Для осуществления фотопроводимости образовавшаяся электронно-дырочная пара должна дрейфовать в приложенном электрическом поле. Совпадение энергии активации электропроводности с энергией края длинноволнового поглощения и красной границей фото эффекта, установленное для многих полимеров, показывает, что генерированные в результате поглощения света свободные носители ничем не отличаются от рожденных термически, и механизм дрейфа для них можно [...]

Смотреть »
Молекула в твердой фазе

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Отсутствие существенных батохромных сдвигов в спектрах флуоресценции и в спектрах поглощения полимеров с увеличением длины цепи сопряжения, начиная с некоторой критической, показывает, что непрерывная цепь сопряжения в полимерах не простирается на всю длину цепи, а охватывает только небольшое число моно мерных звеньев (обычно от двух до семи). В этом случае становится понятным, почему введение различных мостиковых групп, прерывающих или ослабляющих цепь сопряжения (кислород, сера, азот, метиленовые и т. п.), не приводит к исчезновению полупроводниковых свойств. Подтверждением ограниченности сопряженных участков по [...]

Смотреть »
Появление полупроводниковых свойств

Полимеры с сопряженными связями, гетероатомами и гетероциклами в основной цепи

Для исследования фотопроводимости существенным является вопрос о природе возбужденных состояний. Детальное их рассмотрение для каждого класса проведено в соответствующих разделах книги. Здесь же отметим наиболее общие положения. Характер первичного акта фотопроводимости определяется природой поглощения света. В полимерах, как показали многочисленные исследования, она определяется, прежде всего, молекулярной структурой. Именно это принципиально отличает их от неорганических полупроводников. В последних, в спектре поглощения, имеется широкая полоса, характеризующая поглощение кристаллической решетки, обычно сильно сдвинутая по отношению к спектрам поглощения изолированных атомов или молекул. Установленная [...]

Смотреть »