Органический проводник
Cтраница 1
Органические проводники, где рассмотрены хим. структуры О. Плоские молекулы образуют стопки, вдоль к-рых движутся электроны проводимости - я-электроны атомов углерода и селена. Боковые атомы селена молекул TMTSF обеспечивают довольно хорошее перекрытие волновых функций электронов проводимости также и для молекул TMTSF соседних стопок. В результате слои, образованные из стопок катионов TMTSF, обеспечивают двумерное движение электронов с анизотропией внутри слоев - вдоль стопок подвижность электронов наивысшая. В медленно охлаждаемых кристаллах ( TMTSF) 2C1OU сверхпроводящее состояние достигается ниже Тс 1 3 К, во всех др. соединениях семейства ( TMTSF) 2X из-за анизотропии движения электронов внутри слоев охлаждение приводит к фазовым переходам металл - диэлектрик. Тс, 1 К требуется давление порядка неск. В сверхпроводниках ( TMTSF) aX обнаружены все обычные проявления сверхпроводимости - нулевое электрич. [2]
Изучение органических проводников началось в конце 60 - х - начале 70 - х годов, когда были синтезированы проводящие органические кристаллы. Обе молекулы плоские, и в смешанном кристалле они располагаются поочередно в виде столбиков. Взаимодействие между двумя соседними молекулами относится к типу, знакомому химикам, - это комплексы с переносом заряда. Такое взаимодействие возможно при наличии донора - молекулы, легко отдающей электроны, и акцептора - молекулы с высоким сродством к электрону. В роли донора выступает ТТФ, а в роли акцептора - ТЦХ. Удивительно то, что перенос заряда между двумя соседями в столбике кристалла служит механизмом, обеспечивающим прохождение тока вверх и вниз по столбику по всей длине кристалла. [3]
Значение использования органических проводников обусловлено по существу безграничным запасом доступных материалов, оказывающих минимальное влияние на экологию и не вызывающих большинства стратегических проблем, которые могут возникнуть при применении металлов и редких элементов. Устойчивость к коррозии, воздействию воздуха и воды, легкость получения в виде очень тонких пленок и пригодность для введения в такие материалы, как ткани, - все это также имеет значительные преимущества по сравнению с использованием металлических эквивалентов. [4]
Таким образом, структура в какой-то мере удачного органического проводника, вероятно, диктуется двумя требованиями. Во-первых, их построенные из молекул блоки должны хорошо подходить друг к другу, чтобы электроны могли легко перемещаться из одной молекулы в другую. Многочисленные вариации фрагментов как TTF, так и TCNQ были получены и изучены, включая селеновые и теллуровые аналоги TTF; а вместо TCNQ были использованы электроно-дефицитные гетероциклические соединения, такие, как тетразин. [5]
Приложения уравнения синус - Гордон сейчас охватывают такие различные области, как дислокации в кристаллах, джо-зефсоновские сверхпроводящие контакты, волны зарядовой плотности в одномерных органических проводниках и модели теории поля. [6]
Способность метода рентгеноэлектронной спектроскопии обнаруживать различие между заряженными и незаряженными донорными и акцепторными молекулами в кристаллической решетке, продемонстрированная выше на примере аддукта между хлоранилом и TMPD, была использована для изучения переноса заряда в органических проводниках. [7]
Присутствие ионизирующихся компонентрабочих жидкостей, особенно катионов металлов, отрицательно сказывается на стабильности и коррозионной активности композиций, а иногда и на качестве отпечатков. Поэтому рекомендуют вводить органические проводники: К-метил - 2-пирролидон, сульфолан и другие специально синтезированные соединения. Эти вещества растворяются не только в воде, но и в некоторых органических растворителях. [8]
Искусственно созданные органические вещества могут служить также источником открытий в областях науки, казалось бы, никак не связанных с органической химией. Наглядным примером МОГУТ служить работы, направленные на создание органических проводников и сверхпроводников. Неспособность типичных органических соединений проводить электрический ток известна с давних пор. Действительно, именно изолирующие свойства полимеров обусловили их широчайшее внедрение в практику п качестве всевозможных покрытий. Однако в последние десятилетия было найдено, что некоторые типы полимеров могут проявлять свойства проводников. Электропроводность допированного полиацетилена может быть очень значительной ( 104 См / см), всего лишь на два порядка меньше, чем, например, у сег) ебра ( 106 См / см; ср. [9]
Искусственно созданные органические вещества могут служить также источником открытий в областях науки, казалось бы, никак не связанных с органической химией. Наглядным примером могут служить работы, направленные на создание органических проводников и сверхпроводников. Неспособность типичных органических соединений проводить электрический ток известна с давних пор. Действительно, именно изолирующие свойства полимеров обусловили их широчайшее внедрение в практику в качестве всевозможных покрытий. Однако в последние десятилетия было найдено, что некоторые типы полимеров могут проявлять свойства проводников. Электропроводность допированного полиацетилена может быть очень значительной ( 104 См / см), всего лишь на два порядка меньше, чем, например, у серебра ( 106 См / см; ср. [10]
Искусственно созданные органические вещества могут служить также источником открытий в областях науки, казалось бы, никак не связанных с органической химией. Наглядным примером могут служить работы, направленные на создание органических проводников и сверхпроводников. Неспособность типичных органических соединений проводить электрический ток известна с давних пор. Действительно, именно изолирующие свойства полимеров обусловили их широчайшее внедрение в практику в качестве всевозможных покрытий. Однако в последние десятилетия было найдено, что некоторые типы полимеров могут проявлять свойства проводников. Электропроводность допированного полиацетилена может быть очень значительной ( 104 См / см), всего лишь на два порядка меньше, чем, например, у серебра ( 106 См / см; ср. [11]
Его трудами по сути были открыты новые страницы в физике конденсированных сред, заложены основы нового направления - сверхпроводимости органических проводников, направления, успешно развивающегося в нашей стране и за ее пределами. Игорь Фомич был большим эрудитом с поразительной широтой взглядов, человеком с удивительной интуицией, умевшим заглянуть за горизонт, где уже видел нечто новое, либо чувствовал, где это новое следует искать. [12]
В TTF - TCNQ деформационный потенциал имеет высокое значение - 0 2 эВ - А 1, одинаковое для обоих типов стопок. Оно сопоставимо со значениями электронных подвижностей в других органических проводниках и в четыре раза превышает подвижность дырок. [13]
Такая зависимость присуща, по мнению Тальрозе и Блюменфельда, только плохим полупроводникам и не должна соблюдаться в низкоомных полимерах. На рис. 24 приведен график компенсационной зависимости для большого числа полимеров. Как можно видеть из рисунка, низкоомные объекты не лежат на общей прямой. Весьма вероятно, что такое различие между хорошо и плохо проводящими органическими проводниками свидетельствует о неодинаковых механизмах электропроводности. [14]
Интенсивные исследования реакционной способности фуллеренов стимулируются не только новизной их структуры. Не менее важны многообещающие перспективы синтеза соединений с беспрецедентным комплексом свойств, обусловленных наличием фуллеренового ядра, соединенного с органическим остатком. В связи с этим уместно кратко рассмотреть особые физические свойства самого бакибола, связанные с присутствием 60 я-электронов в трехмерной жесткой структуре замкнутой оболочки. Величина этого эффекта подобна той, которая ранее наблюдалась при допировании пленок полиацетилена, но последние представляют собой одномерные проводники, тогда как догшрованные пленки бакибола - это трехмерные органические проводники. В следующей публикации той же группы исследователей [151] сообщалось о том, что допированный калием бакибол обнаруживает сверхпроводимость до 18 К. [15]
Страницы: 1 2