Conférence Internationale sur la Physique et la Chimie des Polymères Conducteurs
CONDUCTEURS ET SUPRACONDUCTEURS SYNTHÉTIQUES A BASSE DIMENSION

J. Phys. Colloques 44 (1983) C3-455-C3-458
DOI: 10.1051/jphyscol:1983390

A THEORETICAL ANALYSIS OF ELECTRON ZEEMAN AND HYPERFINE TENSORS FOR POLYACETYLENE

M.T. Jones¹, H. Thomann², H. Kim², L.R. Dalton², B.H. Robinson³ and Y. Tomkiewicz<sup>4

1</sup>  Department of Chemistry, University of Missouri-St. Louis, St. Louis, MO 63121, U.S.A.
²  Department of Chemistry, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089, U.S.A.
³  Department of Chemistry, University of Washington, Seattle, WA 98195, U.S.A.
⁴  IBM, T.J. Watson Research Center, Yorktown, NY 10598, U.S.A.

Résumé
On a isolé les constituants des tenseurs électroniques Zeeman pour des échantillons orientés au hasard ou partiellement de polyacétylène et des composés de polyacétylène au moyen d'une spectroscopie EPR d'ondes millimétriques. On a mesuré les tenseurs hyperfins ¹³C et ¹H avec une spectroscopie de résonance dite ENDOR et TRIPLE. Tandis que les résultats des expériences s'accordent en qualité avec les valeurs calculées par les théories de soliton, c'est-à-dire qu'on a isolé une fonction déplacée d'une onde d'électron π, les variations de densité de spin observées dans les expériences le long de la chaîne du polyène ne s'accordent ni en qualité ni en quantité avec les théories actuelles de soliton. Par contraste, nos mesures sont bien en accord avec les calculs d'orbitale moléculaire dits EWMO et McLachlan, qui supposent que l'échantillon paramagnétique est un polyène radical impair, linéaire et neutre.

Abstract
The components of the electron Zeeman tensors have been determined for randomly and partially oriented samples of polyacetylene and composites of polyacetylene by millimeter wave EPR spectroscopy. The complete and ¹³C and ¹H hyperfine tensors have been measured by ENDOR and TRIPLE resonance spectroscopy. While the experimental results are in qualitative agreement with the predictions of soliton theories in that a delocalized π-electron wave function is observed, the experimentally observed spin density variations along the polyene backbone are in qualitative and quantitative disagreement with the currently existing soliton theories. In contrast, EWMO and McLachlan molecular orbital calculations, based on the assumption that the paramagnetic entity being observed is an odd, linear, neutral, polyene radical, reproduce the experimental observations very well.