En física, un bipolaron es un tipo de cuasipartícula que consta de dos polarones . En química orgánica , es una molécula o parte de una cadena macromolecular que contiene dos cargas positivas en un sistema conjugado .
Bipolarones en física
En física, un bipolaron es un par unido de dos polarones. Un electrón en un material puede causar una distorsión en la red subyacente. La combinación de electrón y distorsión (que también puede entenderse como una nube de fonones ) se conoce como polarón (en parte porque la interacción entre el electrón y la red se realiza a través de una polarización ). Cuando dos polarones están muy juntos, pueden reducir su energía al compartir las mismas distorsiones, lo que conduce a una atracción efectiva entre los polarones. Si la interacción es lo suficientemente grande, entonces esa atracción conduce a un bipolaron ligado. Para una fuerte atracción, los bipolarones pueden ser pequeños. Los bipolarones pequeños tienen espín entero y, por lo tanto, comparten algunas de las propiedades de los bosones . Si se forman muchos bipolarones sin acercarse demasiado, podrían formar un condensado de Bose-Einstein . Esto ha llevado a la sugerencia de que los bipolarones podrían ser un posible mecanismo de superconductividad a alta temperatura . Por ejemplo, pueden dar lugar a una interpretación muy directa del efecto isotópico .
Recientemente, se han encontrado bipolaronas en un condensado de Bose-Einstein. Dos polarones intercambian ondas sonoras y se atraen entre sí, formando un estado ligado cuando el acoplamiento de fuerza entre los polarones individuales y el condensado es fuerte en comparación con las interacciones del gas huésped. [1]
Bipolarones en química orgánica
En química orgánica, un bipolaron es una molécula o parte de una cadena macromolecular que contiene dos cargas positivas en un sistema conjugado. Los cargos pueden ubicarse en el centro de la cadena o en sus extremos. Los bipolarones y polarones se encuentran en polímeros conductores dopados como el politiofeno .
Es posible sintetizar y aislar compuestos modelo bipolaron para estudios de difracción de rayos X. [2] La bis (triaril) amina diamagnética 2 en el esquema 1 se prepara a partir del precursor neutro 1 en diclorometano por reacción con 4 equivalentes de pentacloruro de antimonio . Existen dos estructuras de resonancia para la señalización. La estructura 2a es un dirradical (singlete) y la 2b es el quinoide de cáscara cerrada . Las longitudes de enlace experimentales para el grupo vinilideno central en 2 son 141 pm y 137 pm en comparación con 144 pm y 134 pm para el precursor 1, lo que implica alguna contribución de la estructura de la quinoide.
Por otro lado, cuando se agrega una unidad de tiofeno al núcleo en la estructura representada en el esquema 2 , estas longitudes de enlace son idénticas (alrededor de 138 pm), lo que lo convierte en un verdadero híbrido.
Ver también
Referencias
- ^ Camacho-Guardian, A .; Peña Ardila, LA; Pohl, T .; Bruun, GM (6 de julio de 2018). "Bipolarons en un condensado de Bose-Einstein". Phys. Rev. Lett . 121 (13401): 013401. arXiv : 1804.00402 . Código bibliográfico : 2018PhRvL.121a3401C . doi : 10.1103 / PhysRevLett.121.013401 . PMID 30028169 .
- ^ S. Zheng; et al. (2006). "Aislamiento y Estructuras Cristalinas de Dos Dicaciones Singlet Bis (Triarilamina) con Geometrías No Quinoideas". Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 128 (6): 1812–7. doi : 10.1021 / ja0541534 . PMID 16464079 .