Quasi Temperature Independent Electron Mobility in Hexagonal Columnar Mesophases of an H-Bonded Benzotristhiophene Derivative
Notice bibliographique
Résumé
Reported here are the unique properties of N,N′,N′′-(3,4,5-tridodecyloxyphenyl)benzo[b,b′,b′′]tristhiophene-2,2′,2′′-tricarboxamide 3 as a new H-bonded discotic liquid crystal. Polarized optical microscopy and thermal analysis as well as variable temperature IR spectroscopy and X-ray diffraction confirm the presence of two thermotropic H-bonded hexagonal columnar mesophases that cover a temperature range from <−50 to 280 °C. Intermediate lyotropic mesophases of the highly viscous material aid the alignment of the hexagonal columnar mesophases, which is essential for a detailed structural characterization and applications. Solutions of 3 in heptane at concentrations as low as 1 wt % display isotropic organo-gel phases that consist of H-bonded networks of 3 but do not contain columnar stacks. 2D-X-ray diffraction studies on aligned samples of the thermotropic hexagonal columnar mesophases and DFT calculations on a tetramer of 3 reveal a helical columnar stacking of the individual benzotristhiophene units. Charge carrier mobility measured by time-resolved microwave conductivity is about 0.02 cm 2 V −1 s −1 in both hexagonal columnar mesophases and quasi temperature independent even across the phase transition between the two mesophases. The temperature independence is explained by the interrelation between stacking distance and mutual rotation because of the persistent intracolumnar H-bonds between amide groups. Half-life of the charge carriers, on the other hand, drastically increases in the low temperature hexagonal columnar mesophase, which is most likely a result of changing molecular dynamic and conformational states of the side chains. DFT calculations of the frontier orbitals show that the benzotristhiophene core is the sole contributor to the LUMO but does not contribute to the HOMO, whereas the trialkoxyaniline groups are the sole contributors to the HOMO. This suggests that the observed combined mobility is that of electrons alone because no hole transport is expected to occur between trialkoxyaniline groups that are spaced apart by more than 4 Å. Indeed, an electron mobility of 2 × 10 −3 cm 2 V −1 s −1 but no transient signal for hole transport is obtained by time-of-flight charge carrier mobility measurements on a multi domain sample of 3 .
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».