Topochemische Reaktionen von Monomeren mit konjugierten Dreifachbindungen, 10. Elektrische Leitfähigkeit von Einkristallen aus Polydiacetylenen

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Abstract
Makroskopische Einkristalle von Poly[but‐1‐in‐3‐enylen‐3,4‐di(p‐toluolsulfonat)] (2) (pT) wurden bezüglich ihrer elektrischen und optischen Eigenschaften untersucht. Die Dunkelleitfähigkeiten parallel zur Kettenrichtung (σ∥b) und senkrecht zur Kettenrichtung (σ⊥b) verhalten sich wie 6:1. Die zugehörigen thermischen Aktivierungsenergien betragen ΔE∥b = 2,14 eV (= 3,43.10−19 J) und ΔE⊥b = 1,96 eV (= 3,14.10−19 J). Die Absolutwerte der Dunkelleitfähigkeit sind relativ gering (σ∥b = 10−10Ω−1 bei 60°C). Die Abhängigkeit der Photoleitfähigkeit von Wellenlänge und Polarisationsrichtung des eingestrahlten Lichtes wurde untersucht. Das Aktionsspektrum besitzt im Bereich des Maximums der optischen Dichte der Kristalle (550 nm) ein Minimum und zwar unabhängig von der Richtung des angelegten elektrischen Feldes. Der Brechungsindex der Kristalle n∥b zeigt in diesem Bereich anomale Dispersion, während sich n⊥b normal verhält. Der Dichroismus im Absorptionsmaximum bei λ = 550 nm beträgt I∥/I⊥ = 135. Bei Bestrahlung mit polarisiertem Licht ergibt sich eine Abhängigkeit des Photostroms vom Winkel zwischen Polarisationsebene und Kettenrichtung, unabhängig von der Richtung des angelegten elektrischen Feldes. pT läßt sich in die Gruppe der idiochromatischen organischen Halbleiter einordnen. Wahrscheinlich liegt elektronische Eigenleitung vor. Vermutlich beruhen die geringen Werte der Oberflächenleitfähigkeit auf einer Unterbrechung der Konjugation durch selbsteinschränkende Rubikonjugation sowie auf Kettenunterbrechungen an Fehlstellen und definierten Versetzungen im Kristall.