Relaxation nucléaire dans les polymères conducteurs : application à l'étude de la conduction microscopique et développements théoriques

Nuclear relaxation in conducting polymers: application to the study of the microscopic conduction and theoretical developments

• Auteur / Autrice : Pierre-Yves Mabboux
• Direction : Jean-Pierre Travers
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Grenoble INPG

Mots clés

Mots clés libres

Sciences appliquees

Aniline polymere

Nk

Thiophene derive polymere

Nk

Conducteur electrique

Polaron

Relaxation spin reseau

Relaxation nucleaire

Relation masse moleculaire propriete

Relation structure propriete

Spectrometrie rmn

Etude experimentale

Dynamique spin

Aniline polymer

Nk

Thiophene derivative polymer

Nk

Electrical conductor

Polaron

Spin lattice relaxation

Nuclear relaxation

Molecular weight property relation

Property structure relationship

Nmr spectrometry

Experimental study

Résumé

Cette etude porte sur les proprietes de conduction des polymeres conducteurs et notamment sur la dynamique des excitations elementaires, polarons, au niveau microscopique. Le mouvement des polarons est etudie localement par l'intermediaire des spins nucleaires fixes #1h disposes le long des chaines polymeres. Observes par resonance magnetique nucleaire, la relaxation nucleaire #1h est proportionnelle a la densite spectrale du mouvement des spins electroniques mobiles (dynamique de spin). Nous tirons des mesures du temps de relaxation t#1 en fonction de la frequence de larmor les coefficients de diffusion des polarons le long des chaines, d#/#/, et entre les chaines, d. En premiere partie de recueil, cette technique a ete mise a profit pour etudier les relations structure/proprietes dans deux familles de polymeres conducteurs, la polyaniline et les poly-(3-alkylthiophenes). Nous avons relie leurs proprietes de conduction, examinees au niveau microscopique par dynamique de spin, au desordre, chimique, structural ou morphologique, qui est varie dans ces deux composes. Dans la deuxieme partie du memoire, nous avons cherche a developper l'outil de dynamique de spin afin de l'adapter a des situations particulieres que l'on peut rencontrer dans les polymeres conducteurs. D'une part, nous avons etudie l'effet de la taille finie des chaines sur la dynamique des spins electroniques. D'autre part, nous avons propose un modele decrivant la relaxation nucleaire spin-reseau dans les solides heterogenes. Celui-ci a ete ensuite mis a profit pour etudier, de maniere quantitative, des resultats obtenus sur un echantillon partiellement protone de polyaniline