hrvatski

Transportna i magnetska svojstva PANI-HCl organskog vodiča

Proučavan je utjecaj stupnja dopiranja i nereda na temperaturno ovisna električna transportna te statička magnetska svojstva hidrokloriranog polianilina (PANI-HCl). Promatrani PANI-HCl sintetiziran je u vlastitom laboratoriju pomoću reakcije oksidacijske polimerizacije. Uzorci su istraživani nizom različitih eksperimentalnih metoda. Električna transportna mjerenja su pokazala da se ovisno o stupnju dopiranja električna provodnost na sobnoj temperaturi promjeni preko deset redova veličine. Takoder je pronadeno da temperaturna ovisnost električne provodnosti sigma(T) slijedi oblik ln  ∝ −(T0/T)x, gdje parametar x poprima vrijednosti 1, 1/4, 2/5 i 1/2, ovisno o vrsti uzorka (odnosno, stupnju dopiranja i količini nereda) te temperaturi (T). Eksperimentalno odredena sigma(T) daje vrlo visok stupanj slaganja s Fogler-Teber-Shklovskii(FTS) modelom transporta naboja preskocima promjenjivog dosega, za sve uzorke. Dobro slaganje s FTS modelom transporta sugerira da u elektronskom podsistemu postoji nezasjenjena Coulombova interakcija koja snažno utječe na niskotemperaturnu sigma(T). Niskotemperaturna sigma(T) pokazuje vrijednosti x = 1/2 i 2/5 ˇsto je posljedica pojave mekog Coulombovog procjepa. Na višim temperaturama x prelazi u 1/4, odnosno 1 zbog tog što termalna energija nadvlada efekte Coulombove interakcije. Magnetska mjerenja su pokazala da se temperaturna ovisnost magnetske susceptibilnosti može opisati kao suma Curievog tipa i Paulijevog tipa susceptibilnosti. Takoder je pronadeno da na T na kojima se mijena vrijednost parametra x dolazi do promjena u magnetskoj susceptibilnosti uzoraka, što upućuje na povezanost nosioca naboja i spina u promatranim uzorcima PANI-HCl. Pomoću nuklearne spektroskopske metode raspršenja protona odreden je stupanj dopiranja uzoraka. Rentgenskom difrakcijom dobiven je uvid u morfologiju uzoraka i kao se ona mijenja s promjenom stupnja dopiranja.

polianilin sinteza; električna provodnost; magnetska susceptibilnost

nije evidentirano