Bipolaron

Fizikada bipolaron ikki polarondan tashkil topgan kvazizarralarning bir turidir. Organik kimyoda konyugatsiyalangan tizimda, ikkita musbat zaryadni oʻz ichiga olgan molekula yoki makromolekulyar zanjirning bir qismidir.

Fizikada bipolyaronlar

Fizikada bipolaron ikkita qutbni bogʻlangan juftligidir. Materialdagi elektron asosiy panjaraning buzilishiga olib kelishi mumkin. Elektron va buzilishning kombinatsiyasi (uni fononlar buluti sifatida ham tushunish mumkin) polaron deb nomlanadi (qisman, chunki elektron va panjara oʻrtasidagi oʻzaro taʼsir qutblanish orqali sodir boʻladi). Ikkita qutb bir-biriga yaqin boʻlsa, oʻz energiyasini kamaytirishi mumkin va bu polaronlar oʻrtasida samarali tortishishga olib keladi. Agar oʻzaro taʼsir yetarlicha katta boʻlsa, unda bu tortishish bogʻlangan bipolyaronga olib keladi. Kuchli tortishish uchun bipolyaronlar kichik boʻlishi mumkin. Kichkina bipolyaronlar butun son aylanishiga ega va shuning uchun oʻz xususiyatini yuqotmaydi. Agar koʻplab bipolyaronlar juda yaqinlashmasdan hosil boʻlsa, ular Bose-Eynshteyn kondensatini hosil qiladi. Bu bipolyaronlar yuqori haroratli super o'tkazuvchanlik mexanizmi boʻlishi mumkin. Masalan, ular izotop ta'sirini toʻgʻridan-toʻgʻri talqin qilishga olib kelishi mumkin.

Yaqinda Bose-Eynshteyn kondensatida bipolyaronlar kuzatildi. Ikkita qutb tovush toʻlqinlari bir-biriga tortiladi, bitta qutb kondensat oʻrtasidagi mustahkam bogʻlanish, asosiy gazning oʻzaro taʼsiriga nisbatan kuchli boʻlganda, bogʻlangan holatni hosil qiladi^[1].

Organik kimyoda bipolyaronlar

Organik kimyoda bipolyaron molekula yoki konyugatsiyalangan tizimda ikkita musbat zaryadni oʻz ichiga olgan makromolekulyar zanjirning bir qismi hisoblanadi. Zaryad zanjirning markazida yoki uning oxirida hosil boʻlishi mumkin. Politiofen kabi o'tkazuvchan polimerlarda bipolyaronlar va polaronlar uchraydi.

Rentgen nurlanishini tadqiq qilish uchun bipolyaron model birikmalarini sintez qilish va ajratish mumkin^[2]. 1-sxemadagi diamagnit triarilamin 2 — 4 ekvivalentli surma pentaklorid bilan reaksiyaga kirishish natijasida diklorometan tarkibidagi1 dyumli neytral prekursor tayyorlanadi. Dikatsiya uchun ikkita rezonans tuzilmasi mavjud. 2a tuzilmasi (singlet) diradikal va 2b yopiq qobiqlidir. 2-dagi markaziy viniliden guruhi uchun eksperimental bog'lanish uzunligi 144 pm va 134 pm bilan solishtirganda 141 pm va 137 pmni tashkil etadi, bu esa Xinonoid strukturasini bildiradi.

Scheme 1. BisTriarylamine Dication — Sxema 1. Bistriarilamin dikatsiyasi

Boshqa tomondan, 2-sxemada tasvirlangan strukturaning yadrosiga tiofen birligi qoʻshilsa, bu bogʻlanish uzunligi bir xilligi uchun, uni haqiqiy gibridga aylantiradi.

Scheme 2 Thiophene based bipolaron — 2-sxema Tiofenga asoslangan bipolaron

Yana qarang

Xinonoid zvitterionlar

Manbalar

↑ Camacho-Guardian, A.; Peña Ardila, L. A.; Pohl, T.; Bruun, G. M. (6 July 2018). "Bipolarons in a Bose-Einstein Condensate". Phys. Rev. Lett. 121 (13401): 013401. doi:10.1103/PhysRevLett.121.013401. PMID 30028169.
↑ S. Zheng (2006). "Isolation and Crystal Structures of Two Singlet Bis(Triarylamine) Dications with Nonquinoidal Geometries". Journal of the American Chemical Society 128 (6): 1812–7. doi:10.1021/ja0541534. PMID 16464079.

[1] Camacho-Guardian, A.; Peña Ardila, L. A.; Pohl, T.; Bruun, G. M. (6 July 2018). "Bipolarons in a Bose-Einstein Condensate". Phys. Rev. Lett. 121 (13401): 013401. doi:10.1103/PhysRevLett.121.013401. PMID 30028169.

[2] S. Zheng (2006). "Isolation and Crystal Structures of Two Singlet Bis(Triarylamine) Dications with Nonquinoidal Geometries". Journal of the American Chemical Society 128 (6): 1812–7. doi:10.1021/ja0541534. PMID 16464079.

[1]

[2]