Галогениды BEDT-TTF и его производных: от монокристаллов к проводящим двухслойным пленкам

• Автор: Ткачева, Владислава Александровна
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 157 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.

Актуальность проблемы

Цель работы

Научная новизна

Практическая значимость

Апробация работы

Объем и структура диссертации

1. Литературный обзор.

1.1. Тригалогениды BEDT-TTF - низкоразмерные синтетические

металлы
1.1.1. Структурные аспекты BEDT-TTF солей с линейными анионами
1.1.2. Влияние размера аниона на структурный мотив BEDT-TTF солей
1.2. Ретикулярно-допированные полимерные композиты
1.2.1. Объемно-проводящие РДП композиты
1.2.2. Поверхностно-проводящие пленки
1.2.3. Модифицированный метод ретикулярного допирования полимеров
1.2.4. Проводящие пленки на основе органического донора BEDO-TTF
1.3. Потенциальные объекты проводящих двухслойных пленок
2. Экспериментальная часть
2.1. Получение тригалогенидов тетраалкиламмония
2.2. Синтез монокристаллов органических проводников
2.3. Получение проводящих двухслойных пленок
2.4. Подготовка растворителей
2.5. Исследование монокристаллов тригалогенидов BEDT-TTF и ДСП
Обсуждение результатов
3. Органические проводники на основе тригалогенидов BEDT-TTF: синтез, структура и свойства монокристаллов
3.1. Взаимодействие BEDT-TTF с галогенами Юг и ICI
3.1.1. Термодинамическое рассмотрение
3.1.2. Взаимодействие BEDT-TTF с IBr
3.1.3. Взаимодействие BEDT-TTF с ICI
3.2. Взаимодействие BEDT -TTF с тетраалкил аммонийными солями
3.2.1. Взаимодействие BEDT -TTF с Me4NBro.5ICl|.
3.2.2. Высокотемпературные превращения бистабильного проводника
( В EDT-TTF )2В г0 4±о. 11, ±». IС1 : .6+0.
3.2.3. Кристаллизация тригалогенидов BEDT-TTF в присутствии тетраалкиламмонийной соли BrpNBro/JinCl
3.2.4. Полиморфные превращения в мультистабильном молекулярном
проводнике (BEDT-TTF^Bri jIuClo.f,
4. Проводящие двухслойные пленки (ДСП)
4.1. ДСП с микрокристаллическими слоями из органического проводника
(BEDT-TTFMKBC-nC
4.1.1 .Первая стадия получения ДСП
4.1.2. Вторая стадия получения ДСП
4.1.3. Влияние температуры второй стадии на формирование проводящего микрокристаллического слоя
4.1.4. Влияние концентрации окислителя в поверхностном слое пленки
4.1.5. Структурно-фазовый переход в пленках при нагревании
4.2. Прозрачные ДСП на основе проводящих кристаллов
в - (BET-TTF)2Bi- ЗН
4.2.1. Влияние концентрации окислителя в поверхностном слое пленки
4.3. ДСП на основе микрокристаллов (BPDT-TTF)2I
4.3.1. Влияние концентрации окислителя в поверхностном слое пленки
Результаты работы и выводы
Литература
Введение
ВВДЕНИЕ
Актуальность проблемы
Прогресс в электронике невозможно представить без разработки и использования новых проводящих материалов. За последние 25 лет химики синтезировали и охарактеризовали множество различных органических
соединений с уникальной комбинацией оптических, проводящих и магнитных свойств. Среди таких материалов особое место занимают йон-радикальные соли с переносом заряда, которые получили название низкоразмерных синтетических (молекулярных) металлов (проводников) [1-6]. В отличие от традиционных металлов, они обладают малым удельным весом, что важно для практических применений. Способность
тригалогенидов бис-(этилендитио)-тетратиафульвалена (ВЕПТ-ТТР) образовывать мультистабильные проводящие молекулярные системы с сильно выраженной анизотропией электронных свойств делает их привлекательными модельными объектами для исследований в физике низкоразмерных металлов и проводников. Одной из причин большого интереса, как фундаментальной науки, так и новых технологий к этим соединениям является многообразие фазовых превращений, которые, как правило, в тригалогенидах ВЕПТ-ТТБ сопровождаются резкими
изменениями электропроводящих свойств. Возможность изменять
проводящие свойства таких синтетических металлов внешним давлением, температурой, магнитным полем может найти применение в новейших технологиях, например, при создании нового поколения различных сенсоров.
Обычно синтетические металлы получают в виде небольших кристаллов, размеры которых не превышают 0,1 х 0,5 х 10 мм. Практическое применение таких кристаллов ограничено вследствие их малых размеров и хрупкости. Эти ограничения можно преодолеть, используя двухслойные полимерные пленки (ДСП). ДСП представляют собой поликарбонатные пленки, на поверхности которых сформирован развитый ориентированный микрокристаллический слой из тригалогенида ВЕБТ-ТЛ? [7-10]. Такие

Литературный обзоп
Следует отметить, что литературных данных о синтезе, структуре и свойствах не достаточно для успешного получения ДСП на основе этих металлов. Для решения этой задачи в данной диссертационной работе были изучены реакции окисления доноров смешанными галогенами (IBr и ICI), исследовано влияние полярности среды на образование тригалоидных анионов, а также взаимосвязь между природой тригалоидных анионов и структурой проводящего BEDT-TTF слоя.
Как было показано выше, основным параметром синтеза проводящих ДСП является соотношение донора и окислителя в пленке, которое зависит от концентрации окислителя в растворе и времени обработки пленки парами на второй стадии. Поэтому, при получении новых проводящих пленок необходимо изучить влияние этих параметров на рост микрокристаллов, их состав и структуру.
Кроме того, ранее не было изучено влияние температуры на процесс формирование микрокристаллического слоя на поверхности пленки. Такие исследования необходимы, поскольку температура определяет не только скорость химической реакции, но и скорости диффузии донора в пленке и окислителя в газовой фазе. Отметим, что в рассматриваемых системах именно диффузия играет определяющую роль в процессе роста микрокристаллов, определяя их состав, качество, размер и способ ориентации.
Для выполнения сформулированных выше задач были проведены исследования, которые являются предметом настоящей диссертационной работы.