Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Класс химических соединений или квазичастица. В физике биполарон — это тип квазичастицы, состоящий из двух поляронов. В органической химии это молекула или часть макромолекулярной цепи, содержащая два положительных заряда в сопряжённой системе.
Class of chemical compound or a quasiparticle
In physics, a bipolaron is a type of quasiparticle consisting of two polarons. In organic chemistry, it is a molecule or a part of a macromolecular chain containing two positive charges in a conjugated system.
Биполярные уголки в физике
В физике биполарон – это связанная пара двух поляронов. Электрон в материале может вызывать искажение лежащей в основе кристаллической решетки. Комбинация электрона и искажения (которое также можно понимать как облако фононов) известна как полярон (частично потому, что взаимодействие между электроном и решеткой происходит посредством поляризации). Когда два полярона находятся близко друг к другу, они могут понизить свою энергию, разделяя одни и те же искажения, что приводит к эффективному притяжению между поляронами. Если взаимодействие достаточно велико, это притяжение приводит к образованию связанного биполарона. При сильном притяжении биполяроны могут быть малыми. Малые биполяроны имеют целочисленный спин и, следовательно, обладают некоторыми свойствами бозонов. Если множество биполяронов формируется, не сближаясь слишком сильно, они могут образовать конденсат Бозе-Эйнштейна. Это привело к предположению, что биполяроны могут быть возможным механизмом высокотемпературной сверхпроводимости. Например, они могут дать очень прямую интерпретацию изотопного эффекта. Недавно биполяроны были теоретически предсказаны в конденсате Бозе-Эйнштейна. Два полярона обмениваются звуковыми волнами и притягиваются друг к другу, образуя связанное состояние, когда сила связи между отдельными поляронами и конденсатом велика по сравнению с взаимодействиями с основным газом.
In physics, a bipolaron is a bound pair of two polarons. An electron in a material may cause a distortion in the underlying lattice. The combination of electron and distortion (which may also be understood as a cloud of phonons) is known as a polaron (in part because the interaction between electron and lattice is via a polarization). When two polarons are close together, they can lower their energy by sharing the same distortions, which leads to an effective attraction between the polarons. If the interaction is sufficiently large, then that attraction leads to a bound bipolaron. For strong attraction, bipolarons may be small. Small bipolarons have integer spin and thus share some of the properties of bosons. If many bipolarons form without coming too close, they might be able to form a Bose–Einstein condensate. This has led to a suggestion that bipolarons could be a possible mechanism for high temperature superconductivity. For example, they can lead to a very direct interpretation of the isotope effect. Recently, bipolarons were predicted theorethically in a Bose Einstein condensate. Two polarons interchange sound waves and they attract to each other, forming a bound state when the strength coupling between the single polarons and the condensate is strong in comparison with the interactions of the host gas.
Биполароны в органической химии
В органической химии биполарон – это молекула или часть макромолекулярной цепи, содержащая два положительных заряда в сопряженной системе. Заряды могут быть локализованы в центре цепи или на ее концах. Биполароны и поляроны встречаются в легированных проводящих полимерах, таких как политиофен. Возможно синтезировать и изолировать модельные соединения биполаронов для проведения исследований рентгеновской дифракции. Диамагнитный бис(триариламин) дикатион 2, представленный на схеме 1, получают из нейтрального предшественника 1 в дихлорметане путем реакции с 4 эквивалентами пентахлорида сурьмы. Для дикатиона существуют две резонансные структуры. Структура 2a представляет собой (синглетный) дирадикал, а 2b – квиноид с замкнутой электронной оболочкой. Экспериментальные длины связей для центральной винилиденовой группы в соединении 2 составляют 141 пм и 137 пм, по сравнению с 144 пм и 134 пм для предшественника 1, что указывает на определенный вклад квиноидной структуры. С другой стороны, при добавлении тиофенового фрагмента к основному ядру в структуре, изображенной на схеме 2, эти длины связей становятся идентичными (около 138 пм), что делает его истинным гибридом.
In organic chemistry, a bipolaron is a molecule or part of a macromolecular chain containing two positive charges in a conjugated system. The charges can be located in the centre of the chain or at its termini. Bipolarons and polarons are encountered in doped conducting polymers such as polythiophene. It is possible to synthesize and isolate bipolaron model compounds for X ray diffraction studies. The diamagnetic bis(triaryl)amine dication 2 in scheme 1 is prepared from the neutral precursor 1 in dichloromethane by reaction with 4 equivalents of antimony pentachloride. Two resonance structures exist for the dication. Structure 2a is a (singlet) diradical and 2b is the closed shell quinoid. The experimental bond lengths for the central vinylidene group in 2 are 141 pm and 137 pm compared to 144 pm and 134 pm for the precursor 1 implying some contribution from the quinoid structure. On the other hand, when a thiophene unit is added to the core in the structure depicted in scheme 2, these bond lengths are identical (around 138 pm) making it a true hybrid.