MAGNETIC PROPERTIES OF POLYACETYLENE COMPOSITES

Résumé
Des composites du polyéthylène basse densité, LDPE, et du trans-polyacétylène, t-(CH)_x, préparés par polymérisation de l'acétylène dans des films de LDPE imprégnés de catalyseur Ziegler-Natta, ont été étudiés par double résonance (ENDOR) et échos de spins électroniques (ESE) et les résultats ont été comparés avec ceux obtenus dans les mêmes conditions sur des films de trans-polyacétylène. Les mesures par ENDOR indiquent que la fonction d'onde, une orbitale π pure fortement délocalisée, est essentiellement la même dans les composites que dans le polyacétylène pur mais qu'à une température donnée le coefficient de diffusion du spin électronique est significativement réduit. Les temps de mémoire de phase T_M par ESE, mesurés à l'aide d'une séquence de pulses 90°-180° ont montré la même dépendance en température ; toutefois, les temps T_M (donc le temps de corrélation de la diffusion de spin électronique) des composites sont substantiellement plus longs à chaque température. Ces résultats impliquent que le coefficient de diffusion de spin est réduit et l'énergie d'activation augmentée dans les composites comparé au polyacétylène pur. Les temps T_M des composites apparaissent moins sensibles que ceux du polyacétylène pur à une exposition prolongée à l'oxygène ; toutefois, une exposition prolongée réduit le temps de mémoire de phase et l'énergie d'activation "effective" du ou des processus dynamique(s) qui déterminent la relaxation de phase par modulation des interactions magnétiques.

Abstract
Composites of low density polyethylene, LDPE, and trans-Polyacetylene, t-(CH)_x, prepared by polymerization of acetylene in LDPE films impregnated with a Ziegler-Natta catalyst, have been studied by Electron Nuclear Double Resonance (ENDOR) and Electron Spin Echo (ESE) spectroscopies and the results compared with analogous studies conducted on trans-polyacetylene films. ENDOR measurements indicate that the wavefunction, a highly delocalized pure π-orbital, is essentially the same in composites as in pure polyacetylenes but at a given temperature the electron spin diffusion coefficient is substantially reduced. ESE phase memory times, T_M, measured by a 90°-180° pulse technique exhibited the same general function dependence on temperature ; however, T_M times (hence electron spin diffusion correlation times) for the composites were substantially longer at each temperature. These results imply a reduced spin diffusion coefficient and increased activation energy in the composites compared to pure polyacetylene. Phase memory times for the composites appear less sensitive to prolonged exposure to oxygen than is the case for pure polyacetylene ; however, prolonged exposure does shorten phase memory times and reduce the "effective" activation energy for the dynamic process or processes which determines phase relaxation by modulation of the magnetic interactions.