【摘 要】
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有机非线性光学材料是非线性光学材料的一种重要组成部分,它拥有众多无机非线性材料无法超越的优点,例如:二阶非线性系数高,较低相对介电常数,极快的光学响应,近乎无限的设计可能性等。这些材料可以在光数据处理与存储、光频率转换等领域实现广泛应用。本论文通过不同的晶体设计方法,设计了两种新型离子型有机非线性光学晶体,DOST和DOQT。通过有机缩合反应合成了晶体生长原料,采用蒸发法和降温法进行了晶体生长,并
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有机非线性光学材料是非线性光学材料的一种重要组成部分,它拥有众多无机非线性材料无法超越的优点,例如:二阶非线性系数高,较低相对介电常数,极快的光学响应,近乎无限的设计可能性等。这些材料可以在光数据处理与存储、光频率转换等领域实现广泛应用。本论文通过不同的晶体设计方法,设计了两种新型离子型有机非线性光学晶体,DOST和DOQT。通过有机缩合反应合成了晶体生长原料,采用蒸发法和降温法进行了晶体生长,并对其进行了结构分析和性能表征。通过单晶XRD分析,确认了DOST晶体是一种非中心对称结构的材料,利用单晶结构数据计算了该晶体的第一超极化率βmax、高对角有序参数cos3θp、HOMO-LUMO能级、分子静电势面和偶极矩;通过粒子回旋加速X射线同步辐射和化学蚀刻的方法研究了单晶的生长机制和缺陷分布;利用紫外可见近红外吸收光谱,测量了该晶体的吸收系数和透过率,并以此计算了如折射率、反射率等一系列光学参数;通过光致发光分析研究了晶体内部的电子跃迁和发光性质。还对晶体进行了介电、铁电性质的测量与分析;还对其进行了TG/DSC测试,确认了熔点和热稳定性。作为一种相位匹配的非线性晶体,DOST晶体具有极高的SHG效率,在相同粒径下SHG效率约为DAST的4倍,KDP的21倍。表征了DOQT晶体原料的结构,并通过二次谐波产生效率测试、紫外可见近红外测试、光致发光测试、介电测试、TG/DSC测试等一系列测试手段对该晶体的各项性能进行了表征和分析。通过DOQT和DOST的对比分析,发现了一种可以极大提高晶体溶解度的强电子供体官能团。
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