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 unido 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 a través de una polarización ). Cuando dos polarones están muy 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 espín entero y por 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 a altas temperaturas . Por ejemplo, pueden llevar a una interpretación muy directa del efecto isotópico .
Recientemente, se predijeron teóricamente los bipolarones en un condensado de Bose-Einstein. Dos polarones intercambian ondas sonoras y se atraen entre sí, formando un estado ligado cuando la fuerza de acoplamiento 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 ubicarse 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 bipolarónicos para estudios de difracción de rayos X. [2] El dication diamagnético de bis(triaril)amina 2 en el esquema 1 se prepara a partir del precursor neutro 1 en diclorometano mediante reacción con 4 equivalentes de pentacloruro de antimonio . Existen dos estructuras de resonancia para la indicación. La estructura 2a es un diradical (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 otro lado, cuando se añade una unidad de tiofeno al núcleo en la estructura representada en el esquema 2 , las longitudes de estos enlaces son idénticas (alrededor de 138 pm), lo que lo convierte en un verdadero híbrido.
