En física, un bipolarón es un tipo de cuasipartícula formada por dos polarones . En química orgánica , es una molécula o parte de una cadena macromolecular que contiene dos cargas positivas en un sistema conjugado .
En física, un bipolarón es un par ligado de dos polarones. Un electrón en un material puede causar una distorsión en la red subyacente. La combinación de electrón y distorsión (que también puede entenderse como una nube de fonones ) se conoce como polarón (en parte porque la interacción entre el electrón y la red se realiza mediante una polarización ). Cuando dos polarones están juntos, pueden reducir su energía al compartir las mismas distorsiones, lo que conduce a una atracción efectiva entre los polarones. Si la interacción es suficientemente grande, entonces esa atracción conduce a un bipolarón ligado. Para una atracción fuerte, los bipolarones pueden ser pequeños. Los bipolarones pequeños tienen un espín entero y, por lo tanto, comparten algunas de las propiedades de los bosones . Si se forman muchos bipolarones sin acercarse demasiado, podrían formar un condensado de Bose-Einstein . Esto ha llevado a sugerir que los bipolarones podrían ser un posible mecanismo para la superconductividad de alta temperatura . Por ejemplo, pueden conducir a una interpretación muy directa del efecto isotópico .
Recientemente, se han predicho teóricamente los bipolarones en un condensado de Bose-Einstein. Dos polarones intercambian ondas sonoras y se atraen entre sí, formando un estado ligado cuando el acoplamiento de fuerza entre los polarones individuales y el condensado es fuerte en comparación con las interacciones del gas anfitrión. [1]
En química orgánica, un bipolarón es una molécula o parte de una cadena macromolecular que contiene dos cargas positivas en un sistema conjugado. Las cargas pueden estar ubicadas en el centro de la cadena o en sus extremos. Los bipolarones y polarones se encuentran en polímeros conductores dopados como el politiofeno .
Es posible sintetizar y aislar compuestos modelo bipolarón para estudios de difracción de rayos X. [2] El dicatión diamagnético bis(triaril)amina 2 en el esquema 1 se prepara a partir del precursor neutro 1 en diclorometano por reacción con 4 equivalentes de pentacloruro de antimonio . Existen dos estructuras de resonancia para el dicatión. La estructura 2a es un dirradical (singlete) y 2b es el quinoide de capa cerrada . Las longitudes de enlace experimentales para el grupo vinilideno central en 2 son 141 pm y 137 pm en comparación con 144 pm y 134 pm para el precursor 1, lo que implica alguna contribución de la estructura quinoide.
Por otra parte, cuando se añade una unidad de tiofeno al núcleo en la estructura representada en el esquema 2 , estas longitudes de enlace son idénticas (alrededor de 138 pm), lo que lo convierte en un verdadero híbrido.
