研究目的
合成并研究一种新型席夫碱有机非线性光学材料的光学、电学、力学及理论特性,以探索其在光电子学领域的潜在应用。
研究成果
NEH晶体具有非中心对称结构、适中的非线性光学效率、紫外光致发光特性、低介电损耗、负光电导性以及良好的机械稳定性,使其适用于电光应用。量子化学计算支持实验结果,突出了电荷转移和分子间相互作用。
研究不足
理论超极化率值高于实验值,这是因为气相中孤立分子计算与固态情况存在差异;显微硬度测试中在超过100克载荷时观察到裂纹;该材料被归类为软质材料,其迈耶指数高于1.6。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用缓慢蒸发溶液生长法合成席夫碱化合物NEH,随后通过多种方法进行表征,包括单晶X射线衍射、Kurtz-Perry粉末技术测定非线性光学效率、光致发光光谱、维氏显微硬度测试、介电测量、光电导研究,以及使用Gaussian 09软件进行DFT量子化学计算。
2:样品选择与数据来源:
使用Sigma-Aldrich公司的高纯度试剂;单晶从甲醇溶液中生长并重结晶以提高纯度。
3:实验设备与材料清单:
Bruker Kappa Apex II衍射仪、Cary Eclipse荧光分光光度计、Shimadzu HMV-2T显微硬度计、Hioki LCR HiTester 3532-50、Keithley静电计6517B/E、Q开关Nd:YAG激光器、卤素灯、Gaussian 09软件、Crystal Explorer 3.1。
4:Keithley静电计6517B/E、Q开关Nd:
4. 实验步骤与操作流程:合成过程包括混合等摩尔溶液,缓慢蒸发以生长晶体;表征步骤包括在特定条件下(如XRD在293 K下)收集数据,在不同负载、频率、温度和光照条件下进行测量。
5:1。 实验步骤与操作流程:
5. 数据分析方法:使用标准公式分析硬度、介电性能、导电性数据;进行量子化学计算以研究分子性质。
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Bruker Kappa Apex II diffractometer
Kappa Apex II
Bruker
Used for single crystal X-ray diffraction analysis to determine crystal structure.
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Cary Eclipse fluorescence spectrophotometer
Eclipse
Cary
Used to record photoluminescence emission spectra of the crystal.
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Shimadzu microhardness tester
HMV-2T
Shimadzu
Used to measure Vicker's microhardness of the crystal for mechanical stability assessment.
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Keithley Electrometer
6517B/E
Keithley
Used to study photoconductivity by measuring dark and photo currents.
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Hioki LCR HiTester
3532-50
Hioki
Used for dielectric measurements to study electrical properties.
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Q-switched Nd:YAG laser
Used in Kurtz-Perry powder technique to measure second harmonic generation efficiency.
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Gaussian 09 software
09
Gaussian
Used for quantum chemical calculations including DFT, HOMO-LUMO analysis, and hyperpolarizability.
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Crystal Explorer software
3.1
Used for Hirshfeld surface analysis to study intermolecular interactions.
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