Tunable metallic-like transport in polypyrrole

材料科学 金属 聚吡咯 自旋电子学 聚苯胺 聚合物 导电聚合物 纳米技术 化学物理 兴奋剂 超导电性 凝聚态物理 化学 光电子学 聚合 物理 复合材料 铁磁性 冶金
作者
Xiaoling Zang,Yuqian Jiang,Yuqiao Chai,Fengwang Li,Junhui Ji,Mianqi Xue
出处
期刊:Materials futures [IOP Publishing]
卷期号:1 (1): 011001-011001 被引量:18
标识
DOI:10.1088/2752-5724/ac44ab
摘要

Abstract Conjugated polymers (CPs), organic macromolecules with a linear backbone of alternating C–C and C=C bonds, possess unique semiconductive properties, providing new opportunities for organic electronics, photonics, information, and energy devices. Seeking the metallic or metallic-like, even superconducting properties beyond semiconductivity in CPs is always one of the ultimate goals in polymer science and condensed matter. Only two metallic and semi-metallic transport cases—aniline-derived polyaniline and thiophene-derived poly(3,4-ethylenedioxythiophene)—have been reported since the development of CPs for four decades. Controllable synthesis is a key challenge in discovering more cases. Here we report the metallic-like transport behavior of another CP, polypyrrole (PPy). We observe that the transport behavior of PPy changes from semiconductor to insulator-metal transition, and gradually realizes metallic-like performance when the crystalline degree increases. Using a generalized Einstein relation model, we rationalized the mechanism behind the observation. The metallic-like transport in PPy demonstrates electron strong correlation and phonon–electron interaction in soft condensation matter, and may find practical applications of CPs in electrics and spintronics.
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