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J. Phys. Colloques
Volume 44, Numéro C3, Juin 1983
Conférence Internationale sur la Physique et la Chimie des Polymères ConducteursCONDUCTEURS ET SUPRACONDUCTEURS SYNTHÉTIQUES A BASSE DIMENSION |
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Page(s) | C3-413 - C3-422 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1983383 |
CONDUCTEURS ET SUPRACONDUCTEURS SYNTHÉTIQUES A BASSE DIMENSION
J. Phys. Colloques 44 (1983) C3-413-C3-422
DOI: 10.1051/jphyscol:1983383
POLARONS AND SOLITONS IN TRANS-(CH)x : AN OPTICAL STUDY
S. Etemad1, A. Feldblum2, A.G. MacDiarmid2, T.C. Chung3 and A.J. Heeger31 Bell Laboratories, Whippany, NJ 07981, U.S.A.
2 Department of Chemistry, University of Pennsylvania, PA 19104, U.S.A.
3 Institute for Polymer and Organic Solids, UCSB, CA 93106, U.S.A.
Résumé
Les spectres d'absorption des Polarons et Solitons dans trans- (CH)x ont été caractérisés expérimentalement par les études quantitatives détaillées de l'absorption ir proche pendant le processus de dopage électrochimique. L'agrément quantitatif avec les calculs de l'absorption à mi-gap des solitons est une évidence directe que le dopage de trans-(CH)x procède par la formation des solitons. On observe que la transition abrupte entre les deux niveaux localisés d'un polaron donne lieu à une série d'absorptions supplémentaires intenses (≤ 0,1eV en largeur), que nous avons utilisée pour contrôler la concentration des polarons lors du dopage. En conformité avec la métastabilité des polarons dans trans-(CH)x, une paire se décomposant en la paire soliton-antisoliton d'énergie plus basse, on trouve que les Polarons ne sont présents qu'aux taux de dopage très faibles.
Abstract
The absorption spectra of Polaron and Soliton excitations in trans-(CH)x have been characterized experimentally using the detailed quantitative studies of the near-ir-absorption during the electrochemical doping process. The quantitative agreement with the calculations of soliton mid-gap absorption is shown to be a direct evidence for the proposal that doping of trans-(CH)x predominantly proceeds through soliton formation. The intense δ-function transition between the two localized levels of a polaron is observed to give rise to a series of sharp (≤ 0.1 eV wide) additional absorptions which we have used to monitor polaron concentration during the doping process. Consistent with the metastability of polarons in trans-(CH)x, with a pair decaying into the lower energy soliton-antisoliton pair, polarons are found to be present only at very dilute doping levels.