$p$-寡聚苯中的有序-无序转变

聚(对亚苯基)已被认为是经给体或受体掺杂后一类重要的导电聚合物家族。该系统具有链状结构，由无限个苯环通过单 C-C 键连接。作为聚(对亚苯基)短链模型的寡聚苯在对位上被发现于掺杂后在 3 K 至 123 K 的转变温度范围内呈现超导性。结构研究表明，许多 $p$-寡聚苯在低温下存在有序-无序转变，其在 $b$ 和 $c$ 方向上的晶格常数几乎加倍，似乎支持电荷密度波序的形成。此种转变与理解新颖量子功能的出现相关，其中非常规极化子相互作用与该系统中新出现的超导理论有关。然而，这些 $p$-寡聚苯中有序-无序转变的准确温度仍有待确定。链长对该系统有序-无序转变的影响尚属未知。本文报道了对结晶 $p$-寡聚苯在宽温度范围内振动性质演化的系统性研究。该有序-无序转变由三个指标确定：最低能量峰，以及 1280 cm$^{-1}$ 与 1220 cm$^{-1}$ 模之间的强度比和约 1600 cm$^{-1}$ 处两模之间的强度比。由此建立了 $p$-寡聚苯有序-无序转变温度相图及熔化曲线。前者随链长增加而升高，并在聚(对亚苯基)处约 350 K 饱和。