J. Phys. France 41, 1453-1458 (1980)
DOI: 10.1051/jphys:0198000410120145300

Thermal conductivity and specific heat of pure and iodine doped polyacetylene (CH)x

N. Mermilliod¹, L. Zuppiroli¹ et B. François<sup>2

1</sup>  Section d'Etude des Solides Irradiés, Centre d'études nucléaires de Fontenay-aux-Roses, B.P. 6, 92260 Fontenay-aux-Roses, France
²  Centre de Recherche sur les Macromolécules, 67083 Strasbourg Cedex, France

Abstract
A measurement of the thermal conductivity and the specific heat of pure and iodine doped samples of polyacetylene (CH)x are presented here. The thermal conductivity of pure (CH)x is about 75 mW/cm . K at room temperature and decreases monotonically to 1.6 mW/cm . K at 25 K. The specific heat dependence with temperature is roughly linear from about 0.5 J/cm3 . K at 300 K down to 0.04 J/cm3 . K at 25 K. Then the sample was doped in situ and two iodine concentrations were studied : 1.5 % and 4 %. Within experimental error no change in the specific heat behaviour was observed after this operation, but the thermal conductivity increased significantly. The change was ˜ 5 mW/cm . K for the 4 % doped sample at room temperature and could be attributed to a charge carriers contribution. Assuming Wiedeman-Franz law to hold in this case, one finds that the intrinsic electrical conductivity is about 700 times higher than the measured value.

Résumé
Nous présentons des mesures de la conductibilité thermique et de la chaleur spécifique du polyacétylène pur et dopé. A température ordinaire, sa conductibilité thermique K est d'environ 75 mW/cm . K et diminue jusqu'à une valeur de 1,6 mW/cm. K à 25 K. La chaleur spécifique C décroît presque linéairement avec la température de 0,5 J/cm3 . K à 300 K jusqu'a 0,04 J/cm3 . K à 25 K. Apres un dopage in situ de l'échantillon, ces mesures ont été reprises pour des concentrations de 1,5 % et 4 % en iode. Compte tenu de l'erreur expérimentale, ce traitement ne modifie pas la chaleur spécifique. Par contre, la conductibilité thermique augmente significativement : à température ordinaire, la différence de conductibilité entre les échantillons dopé à 4 % et pur est de 5 mW/cm . K. Cette augmentation pourrait être attribuée à une contribution des porteurs de charge, qui conduirait, par application de la loi de Wiedeman-Franz à une conductivité électrique intrinsèque de la fibre environ 700 fois supérieure à la conductivité apparente mesurée.

PACS
6540 - Thermal properties of crystalline solids.
6670 - Nonelectronic thermal conduction and heat-pulse propagation in solids; thermal waves.

Key words
polymers -- specific heat of solids -- thermal conductivity of solids