Langmuir-blodgett films of liquid-crystalline heteroaromatic cations associated with diamagnetic (BF₄^-, CIO₄^-) or paramagnetic (TCNQ[math]) anions

¹ CEA-IRDI-DESICP-Département de Physico-Chimie, Service de Chimie Moléculaire, CEN-Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France.
² ESPCI-CNRS-UA 429, 10, rue Vauquelin, 75231 Paris Cedex 05, France.

Abstract

New heteroaromatic liquid crystalline salts, with relatively short aliphatic chains (decyloxy, dodecyloxy), associated with diamagnetic (ClO^-₄4 , BF4), as well as paramagnetic (TCNQ[math]) anions are shown to yield true “thick” built up Langmuir-Blodgett films. Moreover, these films are remarkably optically clear and do not diffuse light in any way. For the salt with four grafted aliphatic chains including the TCNQ[math] anion, we have found (TCNQ[math])₂ dimers together with TCNQ- isolated monomers in the solid films. However, no noticeable electrical conductivity can be observed, even upon exposure to iodine vapour. Arguments are also presented in favour of a high molecular order in the stacks of cations.

Résumé

De nouveaux sels de cristaux liquides hétéroaromatiques, possédant des chaînes aliphatiques relativement courtes (decyloxy ou dodecyloxy), associés avec des anions diamagnétiques (CIO^-₄ , BF^-₄) ou paramagnétiques (TCNQ[math]) peuvent donner de vrais films de Langmuir-Blodgett sous forme de multicouches monomoléculaires. De plus, ces films sont trouvés d'une qualité optique remarquable et ne diffusent absolument pas la lumière. Dans le cas du sel de l'anion TCNQ[math] possédant quatre chaînes aliphatiques greffées, nous avons montré que des dimères (TCNQ[math])₂ et des monomères isolés TCNQ[math] coexistent dans les films solides. Cependant, la conductivité électrique reste très faible même après exposition des films à la vapeur d'iode. Nous présentons également des arguments en faveur d'un ordre moléculaire important dans les empilements des cations.