Квазидвумерный органический проводник κ -( BEDT-TTF)₂ Cu[ N( CN)₂] Cl. Конформационный беспорядок и зарядовая структура проводящих слоев
Кузьмин А.В., Хасанова Э.И., Мелетов К.П., Зверев В.Н., Хасанов С.С.

Поступила в редакцию: 6 Апреля 2024

DOI: 10.31857/S0044451024120046

PDF (8.8M)

Методами рентгеноструктурного анализа (РСА), спектроскопии комбинационного рассеяния света (КРС) и квантово-химического моделирования были исследованы особенности температурного поведения термоактивированного конформационного беспорядка концевых этиленовых групп - C₂ H₄- молекул BEDT-TTF (или ET) в кристаллах квазидвумерного органического проводника κ -( BEDT-TTF)₂ Cu[ N( CN)₂] Cl при температурах от 112K до 289K. При медленном охлаждении со скоростью -4 K/ ч и шагом в 10K были измерены параметры кристаллической решетки и для характерных точек проведен полный структурный анализ. Параметры кристаллической структуры проявляют аномальное поведение по температуре в интервале 175-250K, в этой же области наблюдается аномалия в поведении частот внутримолекулярных колебаний молекулы ET, что связывается с изменением степени конформационного беспорядка. На основе полученных структурных данных методами квантово-химического моделирования было проанализировано влияние наблюдаемого беспорядка на электронную структуру проводящего слоя. В частности, результаты расчетов полуэмпирическим расширенным методом Хюккеля с оптимизированным под заданную систему базисом позволили установить характер распределения электронной плотности как внутри димера, так и внутри слоя в зависимости от конфигурации концевых этиленовых групп. Были выявлены основные типы перераспределения заряда между молекулами в димере ET₂. Показано, как заселенность конфигураций и степень поляризации димеров влияют на устойчивость того или иного типа зарядового упорядочения внутри проводящего слоя и, в конечном счете, на проводящие свойства кристалла.