1/f Noise Measurements of Poly(aniline)/Poly(methyl methacrylate) blends

MESURES DE BRUIT EN 1/f SUR DES COMPOSITES : POLYANILINE / POLYMETHACRYLATE DE METHYLE

Arnaud François (1)

1 SPRAM - UMR 5819 - Structures et propriétés d'architectures moléculaire

This work deals with an innovating experimental technique, 1/f noise measurements, in order to investigate conducting properties of conducting blends made of polyaniline (PANI) and insulating matrix of polymethyl methacrylate (PMMA). In the first part, an accurate description of the experimental setup is given. The influence of the sample shape, the position of electrical contacts and the measurement technique (2 or 4 probes) on the noise amplitude is discussed. Then, we show that organic conducting blends PANI-PMMA exhibit a 1/f noise whose amplitude S_R, as a function of concentration and resistance R, follows the percolation scaling laws with critical exponents kappa=2.19 and w=1.15. The influence of defects is tested by introducing intentional cut in the conducting network of PANI. The stronger sensibility of S_R, as compared to R, is evidenced experimentally and by numerical simulation.

Dans cette étude nous utilisons une méthode expérimentale novatrice, la mesure du bruit en 1/f, pour approfondir la compréhension des mécanismes de transport dans les compo-sites polymères conducteurs : polyaniline (PANI) - polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Une description précise du dispositif utilisé pour ces mesures est présentée. L'influence de la forme de l'échantillon, de la position des contacts électriques et de la méthode de mesure (2 ou 4 contacts) sur le niveau de bruit enregistré est discutée. Puis nous montrons que les composites PANI-PMMA présentent un bruit en 1/f dont l'amplitude S_R, en fonction de la concentration et de la résistance R, suit les lois d'échelle de la percolation avec des exposants critiques kappa=2.19 et w=1.15. L'influence des défauts est testée par l'introduction intentionnelle de coupure dans le réseau conducteur de PANI. La plus forte sensibilité de S_R, comparée à R, est mise en évidence expérimentalement et par simulation numérique.

Mots clés: electronic conducting polymers; conducting polymer blends; electronic transport; 1/f noise; disordered systems; electrical percolation

Mots clés: polymères conducteurs électroniques; polyaniline; composites polymères conducteurs; transport électronique; bruit en 1/f; systèmes désordonnés; percolation électrique

Domaines: Matière Condensée [cond-mat]

Arnaud François. MESURES DE BRUIT EN 1/f SUR DES COMPOSITES : POLYANILINE / POLYMETHACRYLATE DE METHYLE. Matière Condensée [cond-mat]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 2003. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00005342⟩