The electronic structure of the conjugated polymer, polyaniline, has been studied by resonant and nonresonant soft x-ray emission spectroscopy using synchrotron radiation for the excitation. The measurements were made on polyaniline and a few doped (protonated) phases for both the carbon and nitrogen contents. The resonant x-ray emission spectra show depletion of the π electron bands due to the selective excitation which enhances the effect of symmetry selection rules. The valence band structures in the x-ray emission spectra attributed to the π bands show unambiguous changes of the electronic structure upon protonation. By comparing to x-ray absorption measurements, the chemical bonding and electronic configuration is characterized.

1.
C. K.
Chiang
,
C. R.
Fincher
, Jr.
,
Y. W.
Park
,
A. J.
Heeger
,
H.
Shirakawa
,
E. J.
Louis
,
S. C.
Gau
, and
A. G.
MacDiarmid
,
Phys. Rev. Lett.
39
,
1098
(
1977
).
2.
J. H.
Burroughes
,
D. D. C.
Bradley
,
A. R.
Brown
,
R. N.
Marks
,
K.
Mackay
,
R. H.
Friend
,
P. L.
Burns
, and
A. P.
Holmes
,
Nature (London)
347
,
539
(
1990
).
3.
F.
Garnier
,
G.
Horowitz
,
X.
Peng
, and
D.
Fichou
,
Adv. Mater.
2
,
592
(
1990
).
4.
A. B.
Holmes
,
D. D. C.
Bradley
,
A. R.
Brown
,
P. L.
Burn
,
J. H.
Burroughes
,
R. H.
Friend
,
N. C.
Greenham
,
R. W.
Gymer
,
D. A.
Halliday
,
R. W.
Jackson
,
A.
Kraft
,
J. H. F.
Martens
,
K.
Pichler
, and
I. D. W.
Samuel
,
Synth. Met.
54
,
401
(
1993
).
5.
J. Stöhr, NEXAFS Spectroscopy (Springer, Berlin, 1992).
6.
C.
Henning
,
K. H.
Hallmeier
, and
R.
Szargan
,
Synth. Met.
92
,
161
(
1998
).
7.
H.
Sakamoto
,
M.
Itow
,
N.
Kachi
,
T.
Kawahara
,
K.
Mizoguchi
,
H.
Ishii
,
T.
Tiyahara
,
K.
Yoshioka
,
S.
Masubuchi
,
S.
Kazama
,
T.
Matsushita
,
A.
Sekiyama
, and
S.
Suga
,
J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.
92
,
159
(
1998
).
8.
A. P.
Monkman
,
G. C.
Stevens
, and
D.
Bloor
,
J. Phys. D
24
,
738
(
1991
).
9.
A.
Kenwright
,
W. J.
Feast
,
P.
Adams
,
A.
Milton
,
A. P.
Monkman
, and
B.
Say
,
Polymer
33
,
4292
(
1992
).
10.
S. J.
Pomfret
,
P. N.
Adams
,
N. P.
Comfort
, and
A. P.
Monkman
,
Adv. Mater.
10
,
1351
(
1998
).
11.
L.
Abell
,
P. N.
Adams
, and
A. P.
Monkman
,
Polym. Commun.
37
,
5927
(
1996
).
12.
P. N.
Adams
,
P.
Devasagayam
,
S. J.
Pomfret
,
L.
Abell
, and
A. P.
Monkman
,
J. Phys.: Condens. Matter
10
,
8293
(
1998
).
13.
H. M.
O’Bryan
and
H. W. B.
Skinner
,
Phys. Rev.
45
,
370
(
1934
).
14.
H.
Jones
,
N. F.
Mott
, and
H. W. B.
Skinner
,
Phys. Rev.
45
,
379
(
1934
).
15.
J.-H.
Guo
,
M.
Magnuson
,
C.
Såthe
,
J.
Nordgren
,
L.
Yang
,
Y.
Luo
,
H.
Ågren
,
K. Z.
Xing
,
N.
Johansson
,
W. R.
Salaneck
, and
W. J.
Feast
,
J. Chem. Phys.
108
,
5990
(
1998
).
16.
M.
Magnuson
,
L.
Yang
,
J.-H.
Guo
,
C.
Såthe
,
A.
Agui
,
J.
Nordgren
,
Y.
Luo
,
H.
Ågren
,
N.
Johansson
,
W. R.
Salaneck
,
L. E.
Horsburgh
, and
A. P.
Monkman
,
Chem. Phys.
237
,
295
(
1998
).
17.
T.
Warwick
,
P.
Heimann
,
D.
Mossessian
,
W.
McKinney
, and
H.
Padmore
,
Rev. Sci. Instrum.
66
,
2037
(
1995
).
18.
J.
Nordgren
and
R.
Nyholm
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A
246
,
242
(
1986
);
J.
Nordgren
,
G.
Bray
,
S.
Cramm
,
R.
Nyholm
,
J.-E.
Rubensson
, and
N.
Wassdahl
,
Rev. Sci. Instrum.
60
,
1690
(
1989
).
19.
P.
Adams
,
P. J.
Laughlin
,
A. P.
Monkman
, and
A. M.
Kenwright
,
Polymer
37
,
3411
(
1996
).
20.
A. P.
Monkman
and
P.
Adams
,
Synth. Met.
40
,
87
(
1991
).
21.
Y.
Luo
,
H.
Ågren
,
J.-H.
Guo
,
P.
Skytt
,
N.
Wassdahl
, and
J.
Nordgren
,
Phys. Rev. A
52
,
3730
(
1995
).
22.
C. C.
Turci
,
S. G.
Urguhart
, and
A. P.
Hitchkock
,
Can. J. Chem.
74
,
851
(
1996
).
23.
O.
Plashkevych
,
Li
Yang
,
O.
Vahtras
,
H.
Ågren
, and
L. M.
Pettersson
,
Chem. Phys.
222
,
125
(
1997
).
24.
A. P. Monkman, in Conjugated Polymeric Materials, edited by J. L. Bredas and R. R. Chance, NATO ASI Series E: Applied Science (Kluwer Academic, Dordrecht, 1990), Vol. 182, p. 273.
25.
J. T.
Francis
and
A. P.
Hitchcock
,
J. Phys. Chem.
96
,
6598
(
1992
).
26.
C.
Hennig
,
K. H.
Hallmeier
,
A.
Bach
,
S.
Bender
,
R.
Franke
,
J.
Hormes
, and
R.
Szargan
;
Spectrochim. Acta A
52
,
1079
(
1996
).
27.
J. L.
Bredas
,
B.
Themans
,
J. M.
Andre
,
J. Chem. Phys.
78
,
6137
(
1983
);
J. L.
Bredas
,
B.
Themans
,
J. G.
Fripiat
, and
J. M.
Andre
,
Phys. Rev. B
29
,
6761
(
1984
);
S.
Stafström
,
J. L.
Bredas
,
A. J.
Epstein
,
H. S.
Woo
,
D. B.
Tanner
,
W. S.
Huang
, and
A. G.
MacDiarmid
,
Phys. Rev. Lett.
59
,
1464
(
1987
).
28.
P.
Skytt
,
J.-H.
Guo
,
N.
Wassdahl
,
J.
Nordgren
,
Y.
Luo
, and
H.
Ågren
,
Phys. Rev. A
52
,
3572
(
1995
).
29.
(a)
Y.
Ma
,
N.
Wassdahl
,
P.
Skytt
,
J.
Guo
,
J.
Nordgren
,
P. D.
Johnsen
,
J.-E.
Rubensson
,
T.
Böske
,
W.
Eberhardt
, and
S. D.
Kevan
,
Phys. Rev. Lett.
69
,
2598
(
1992
);
(b)
P.
Skytt
,
P.
Glans
,
D. C.
Mancini
,
J.-H.
Guo
,
N.
Wassdahl
,
J.
Nordgren
, and
Y.
Ma
,
Phys. Rev. B
50
,
10457
(
1994
).
30.
J.
Nordgren
,
L.
Selander
,
L.
Pettersson
,
R.
Brammer
,
M.
Backström
, and
C.
Nordling
,
Chem. Phys.
84
,
333
(
1984
).
This content is only available via PDF.
You do not currently have access to this content.