Электронные явления в фотоактивных тонкопленочных полимерных структурах на основе комплекса [NiSalen]

• Автор: Пучков, Михаил Юрьевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 126 с. : ил.

Содержание

Основные обозначения и сокращения

Введение
Глава 1 Структурные и физические свойства полимерных соединений на основе переходных металлов

1.1. Полимерные системы на основе металлоорганических соединений

1.2. Основные механизмы проводимости полимеров с содержанием металлических центров

1.3. Поляризационные процессы и зарядовые явления в металлополимерных системах

1.4. Оптические свойства и фотоиндуцированные явления в полимерных системах на основе металлополимерных структур

1.5. Практическое применение металлополимеров

1.6. Выводы по обзору литературы и постановка задачи исследования

Глава 2. Методы изготовления образцов и их исследования
2.1. Технология получения пленок [NiSälen]
2.2. Методы исследования металлополимерных пленок muiH[NiSalen]
Глава 3. Перенос носителей заряда в пленках nonnfNiSalen] в постоянных и переменных электрических полях
3.1. Электропроводность пленок nonn[NiSalen] в постоянном электрическом поле
3.2. Особенности проводимости пленок [NiSalen] на переменном токе
3.3. Выводы по 3 главе
Глава 4. Диэлектрические свойства металлополимерной структуры на основе комплекса [NiSalen]
4.1. Частотная дисперсия диэлектрических параметров структур металл-полимер-металл на основе пленочных образцов nonn[NiSalen]
4.2. Температурная дисперсия диэлектрических параметров структур металл-полимер-металл на основе пленочных образцов nonn[NiSalen]
4.3. Влияние светового возбуждения на диэлектрические параметры структур
металл-полимер-металл на основе пленочных образцов nonn[NiSalen]
Выводы по 4 главе
Заключение
Список литературы

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ
t - время
г- время релаксационного процесса е - относительная диэлектрическая проницаемость А б - изменение емкости
- тангенс угла диэлектрических потерь А1«Л - изменение тангенса угла диэлектрических потерь
с, г' — вещественная и мнимая составляющие комплексной диэлектрической проницаемости г а - удельная проводимость ипш - амплитуда измерительного напряжения Е - напряженность электрического поля Е.л - энергия активации Ъ - постоянная Планка к - постоянная Больцмана Ь - освещенность Т — абсолютная температура /'— частота переменного поля со - циклическая частота г’ — частотный фактор Я — длина волны I - сила тока
с1 — толщина полимерного слоя г — элементарный заряд
п — концентрация свободных носителей заряда /.I - подвижность носителей заряда а — межмолекулярное расстояние АЕ - высота потенциального барьера
ксо- скорость самообмена электроном между редокс-центрами п0 — концентрация окисленных редокс-центров в полимере
Анализ оптических спектров поглощения пленок металлополимера показывает [1, 23, 26], что образование полимерных форм комплекса [NiSalen] сопровождается уширением и сдвигом в красную область полос поглощения по сравнению с исходным мономерным комплексом; это является характерным для процессов, которые сопровождаются агрегацией частиц, в частности, при образовании полимерных структур. Присутствие в супрамолекуле [NiSalen] вблизи хромофорных групп, определяющих окраску полимера, других групп - таких, как ОН, NH2, ОСН3, увеличивает длину волны поглощения. Смещение полос поглощения и изменение их интенсивности также наблюдается при взаимодействии хромофорных групп между собой [63].
Основным отличием спектров окисленной и восстановленной форм nonnfNiSalen] является возникновение при окислении и полное элиминирование при восстановлении широкой полосы поглощения в интервале 600-1000 нм [23]. Данный процесс сопровождается электрохромным эффектом, то есть — изменением цвета полимерной формы комплекса [NiSalen] от темно-зеленого в окисленном до желто-коричневого в восстановленном состоянии.
Аналогичные изменения характера оптического поглощения полимеров можно обнаружить при рассмотрении спектров органических полупроводников. Появление новой интенсивной полосы в красной области спектра может быть связано с образованием при окислении (допировании) полимера носителей заряда - локализованных поляронов [9]. При высокой степени допирования возрастает количество делокализованных носителей заряда, что приводит к росту проводимости полимера и изменению свойств последнего от изолятора к полупроводнику.
Наличие изобестической точки (т.е. точки пересечения кривых оптического поглощения) в спектрах окисленной и восстановленной форм характеризует состояние равновесия между ними, отвечающее редокс-форме полимера [1, 23]. Процесс переноса заряда в этом случае связан с