Probing variable range hopping lengths by magneto conductance in carbonized polymer nanofibers

우리 학부 김경호박사의 학위 논문 중 일부인 탄화 (carbonized)된 전도성고분자의 자기저항 (magneto resistance)에 관한 논문으로, 탄화시킴으로 인해 1차원 구조에서 2차원 혹은 3차원 구조로 바뀌었을 때 전도성 고분자 내에서의 전하 수송 현상이 자기장 하에서 어떻게 변하는가를 규명함으로써 탄화시키기 전의 1차원 전도성 고분자 폴리아세틸렌 나노섬유의 자기저항이 영이 되는 현상이 1차원 위상부도체 (topological insulator)의 전하와 스핀 상태를 규명하는 것임을 확인함.

Using magneto transport, we probe hopping length scales in the variable range hopping conduction of carbonized polyacetylene and polyaniline nanofibers. In contrast to pristine polyacetylene nanofibers that show vanishing magneto conductance at large electric fields, carbonized polymer nanofibers display a negative magneto conductance that decreases in magnitude but remains finite with respect to the electric field. We show that this behavior of magneto conductance is an indicator of the electric field and temperature dependence of hopping length in the gradual transition from the thermally activated to the activation-less electric field driven variable range hopping transport. This reveals magneto transport as a useful tool to probe hopping lengths in the non-linear hopping regime.

참여저자 : Kyung Ho Kim, Samuel Lara-Avila, Hans He, Hojin Kang, Sung Ju Hong, Min Park, Johnas Eklöf, Kasper Moth-Poulsen, Satoshi Matsushita, Kazuo Akagi, Sergey Kubatkin1 & Yung Woo Park

https://www.nature.com/articles/s41598-018-23254-0