Эффекты разупорядочения молекул в теплопроводности твердого тиофена

Abstract

Измерена температурная зависимость теплопроводности κ(Т) твердого тиофена в последовательности стабильных ориентационно разупорядоченных фаз с различной степенью ориентационного упорядочения молекул: в ориентационном стекле (V g); в фазе V с большими угловыми либрационными молекулярными колебаниями; в несоразмерной фазе ІV со статическим ориентационным беспорядком и в ориентационно разупорядоченной кристаллической фазе ІІІ с динамическим ориентационным беспорядком молекул. Измерения проведены при давлении насыщенного пара в температурном интервале 2–180 К. Установлено, что в фазах ІІІ и V с динамическим ориентационным беспорядком молекул теплопроводность тиофена практически не зависит от температуры. В состоянии ориентационного стекла и несоразмерной фазе температурная зависимость теплопроводности имеет вид, типичный для теплопроводности кристаллов с дальним ориентационным порядком. Обнаружен отчетливый гистерезис теплопроводности при температуре несколько более низкой, чем температура фазового перехода из фазы ІV в фазу V

Виміряно температурну залежність теплопровідності κ(Т) твердого тіофену в послідовності стабільних орієнтаційно розупорядкованих фаз з різним ступенем орієнтаційного упорядкування молекул: в орієнтаційному склі (V g); у фазі V з великими кутовими лібраційними молекулярними коливаннями; у нерозмірній фазі ІV зі статичним орієнтаційним безладдям і в орієнтаційно розупорядкованій кристалічній фазі ІІІ із динамічним орієнтаційним безладдям молекул. Вимірювання проведено при тиску насиченої пари в інтервалі температур 2–180 К. Встановлено, що у фазах ІІІ та V із динамічним орієнтаційним безладдям молекул теплопровідность тіофену практично не залежить від температури. У стані орієнтаційного скла і нерозмірній фазі температурна залежність теплопровідності має вигляд, типовий для теплопровідності кристалів із дальнім орієнтаційним порядком. Виявлено чіткий гістерезис теплопровідності при температурі дещо нижчій, ніж температура фазового переходу з фази ІV в фазу V

The temperature dependence of the thermal conductivity κ(T) of solid thiophene in the sequence of stable orientationally disordered phases with different degrees of orientational ordering of molecules has been measured: in the orientational glass (V g); in phase V, which has large angular libration molecular vibrations; in incommensurate phase IV with a static orientational disorder, and in orientationally disordered crystalline phase III with a dynamic orientational disorder of the molecules. The measurements were carried out at saturated vapor pressure in the temperature range 2–180 K. It has been found that the thermal conductivity is practically independent of temperature in phases III and V with the dynamic orientational disorder of the molecules. The temperature dependence of the thermal conductivity of the orientational glass state and the incommensurate phase has the form typical for the thermal conductivity of crystals with long-range orientational order. A distinct hysteresis of thermal conductivity is found slightly below the temperature of the IV → V phase transition.