179. Конопельник Оксана Ігорівна. Оптичні властивості та електропровідність органічних напівпровідників на основі спряжених поліариленів: дис... канд. фіз.-мат. наук: 01.04.10 / Львівський національний ун-т ім. Івана Франка. - Л., 2004.
Анотація до роботи:
Конопельник О.І. Оптичні властивості та електропровідність органічних напівпровідників на основі спряжених поліариленів. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.10 – фізика напівпровідників і діелектриків. – Львівський національний університет імені Івана Франка. – Львів, 2004.
В роботі представлено основні результати досліджень структури, електрофізичних і оптичних властивостей органічних напівпровідників на основі спряжених поліариленів – поліпарафенілену, полі-фенілацетилену, поліаніліну та вперше – поліамінофенолів, політолуїдину, поліметоксіаніліну в дрібнокристалічних та плівкових зразках на оптично-прозорих поверхнях. Показано, що досліджені об’єкти є аморфно-кристалічними матеріалами з рівнем кристалічності до 50 %. Визначено, що при Т=293-533 К температурна залежність провідності досліджуваних зразків описується експоненціальним рівнянням з від’ємним коефіцієнтом опору. Протонне легування аміновмісних поліариленів спричиняє зменшення енергії активації провідності від 0,59 до 0,35 еВ з одночасним збільшенням рівня кристалічності від 25 до 43 %. В плівкових композитах виявлена значна анізотропія провідності, ступінь якої зростає зі збільшенням вмісту електропровідного полімеру.
Вивчено оптичні спектри поглинання розчинів і тонких шарів поліариленів на поверхні оксиду стануму. Досліджено вплив протонного та електрохімічного легування на спектри поглинання полі-орто-толуїдину. Вивчено електрохромні і термохромні властивості аміновмісних поліариленів. Встановлено, що характер термохромних змін залежить від структури і електронних властивостей полімеру.
На основі проведених досліджень запропоновано нові пристрої для перетворення енергії, оптичний елемент з полімерним електрохромним шаром, спосіб одержання електропровідних полімерних композитів.
1. Встановлено, що досліджені органічні напівпровідники є аморфно-кристалічними матеріалами з рівнем кристалічності до 50 %. Показано, що сформовані в тонкому шарі поліарени в залежності від умов електросинтезу можуть мати глобулярну, фібрильну структуру, або утворювати дендритні кристали.
Визначено, що температурна залежність провідності досліджуваних зразків в області температур від 293 до 533 К описується експоненціальним рівнянням з від’ємним коефіцієнтом опору. Протонне легування аміновмісних поліариленів спричиняє зменшення енергії активації провідності від 0,59 до 0,35 еВ з одночасним збільшенням рівня кристалічності від 25 до 43 %.
Показано, що концентраційна залежність електропровідності композитів полівінілового спирту (ПВС) з поліаміноаренами має перколяційний характер зі значенням «порогу» перколяції на рівні 1,7-2,8 %. В плівкових композитах виявлена значна анізотропія провідності, ступінь якої (/) зростає зі збільшенням вмісту електропровідного полімеру.
Встановлено, що в умовах протонного та електрохімічного легування розчинів і тонких шарів поліпарафенілену, поліфенілацетилену та поліаміноаренів на поверхні оксиду стануму відбувається довгохвильовий зсув смуги 380-420 нм і зростання інтенсивності поглинання в області 700-800 нм, що пов’язано з утворенням вільних носіїв заряду.
Показано, що кінетично-дифузійні параметри електрохромних переходів в оптичних спектрах аміновмісних поліариленів залежать від молекулярної структури полімеру, виду легуючого аніона і пов’язані з іон-дифузійними явищами на межі фаз полімер–електроліт. Визначені часи вмикання та вимкнення кольору становлять відповідно 23 та 18 мс, що добре узгоджується даними електрохімічних вимірювань і є в межах швидкодії, яка вимагається для електрохромних дисплеїв.
Встановлено, що характер термохромних змін в плівках легованих поліаміноариленів визначається діапазоном температур і зумовлюється як конформаційними перетвореннями, так і зміною рівня легування полімерного ланцюга. У випадку легованого ПАН дія підвищених температур спричиняє делокалізацію носіїв заряду, що приводить до зростання оптичної густини в усьому діапазоні температур, аж до початку термічної деструкції полімеру.
Публікації автора:
Аксіментьєва О.І., Гриців М.Я., Конопельник О.І. Температурна залежність провідності і структура аміновмісних поліариленів // Журнал фізичних досліджень.- 2002.- T. 6, № 2.-С.180-184.
Aksimentyeva O.I., Grytsiv M.Ya., Konopelnik O.I. Temperature dependence of resistance and thermal stability of doped polyaniline // Functional Materials.-2002.-Vol.9, №2.-P.251-254.
Aksimentyeva O.I., Lupsak N.-O., Gavrysh Yu., Konopelnik O.I., Grytsiv M.Ya. Effect of electrosynthesis conditions on the optical properties of poly-phenylacethylene // Molec.Cryst.&Liq.Cryst.-2002.-Vol.85.–P. [199]/79-[204]/84.
Konopelnik O.I., Aksimentyeva O.I., Grytsiv M.Ya. Electrochromic transitions in polyaminoarene films on the transparent electrodes // Material Science.-2002.-Vol.20, №4.- P.49-59.
Аксіментьєва О., Конопельник О., Гриців М., Стахіра П., Дорош О.,Черпак В., Фечан А. Органічні дисплеї з електрохромним полімерним шаром // Вісник Національного університету „Львівська Політехніка”, сер. „Елементи теорії та прилади твердотільної електроніки”, 2003.- №429. - С.141-147.
Аксіментьєва О.І., Конопельник О.І., Українець А.М., Гриців М.Я., Мартинюк Г.В. Анізотропія провідності та перколяційні явища в плівкових композитах спряжених поліаміноаренів з полівініловим спиртом // Фізика і хімія твердого тіла.-2004.-Т. 5, № 1.- С. 573-577.
Аксіментьєва О.І., Лупшак Н.-О., Конопельник О.І., Гриців М.Я. Електрохімічне одержання і структура тонких полімерних шарів з електрооптичними властивостями // Вісн.Льв.ун-ту, сер.хім. 2002.- Вип.42.-С.114-117.
Аксіментьєва О.І., Українець А.М., Конопельник О.І., Євчук О.М.Спосіб одержання струмопровідних полімерних композитів Патент № 53159А (UA).-Опубл. в Бюл.№ 1.-15.01.2003 р.
Aksimentyeva O., Konopelnik O., Grytsiv M., Stakhira P., Cherpak V., Fechan A. Сharge transport in sensor materials based on conjugated polyaminoarenes // XII Inter.Conf. “Sensors and their applications”. – Himerich (Ireland),-Р.24.
Аксіментьєва О.І., Конопельник О.І., Луцик Н.Ю., Гриців М.Я. Нано- і мікроструктура електропровідних полімерів в тонкому шарі// ІІ міжнародна конференція “Фізика невпорядкованих систем”. – Львів, 2003. –С.130-131.
