研究目的
高效新型非线性光学材料的研究与结晶，应用于光电子学和光子学领域。
研究成果
采用SR法单向生长获得的LGPT晶体相较于传统方法，具有更优异的结晶完整性、更高的光学透过率、更强的激光损伤阈值及更优良的机械性能。该晶体因其非中心对称结构、良好的热稳定性和高效的SHG效应，适用于非线性光学器件应用。
研究不足
该研究仅限于实验室规模的晶体生长；若要实现工业应用的可扩展性，可能需要进行优化。其热稳定性最高仅为165°C，这可能会限制其在高温环境中的应用。二次谐波产生效率低于KDP等标准材料。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用常规缓慢蒸发法与Sankaranarayanan-Ramasamy（SR）单向生长法培育L-谷氨酰胺对甲苯磺酸盐（LGPT）晶体以对比性能，理论模型包含Tauc公式计算带隙及Mayer定律测定硬度。
2：样本选取与数据来源：
晶体由分析纯L-谷氨酸与一水合对甲苯磺酸（默克）在去离子水中合成，溶解度通过重量法测定（30°C至60°C范围）。
3：实验设备与材料清单：
设备包括ENRAF NONIUS CAD4衍射仪（XRD）、多晶X射线衍射仪（HRXRD）、岛津光谱仪（紫外透射）、布鲁克S4先锋（光致发光）、调Q Nd:YAG激光器（Quanta Ray型号lab-170-10，用于激光损伤阈值与SHG）、维氏显微硬度计、NETZSCH STA 449 F3 Jupiter（TGA/DSC）。材料为默克提供的L-谷氨酸与一水合对甲苯磺酸。
4：实验流程与操作步骤：
合成过程包含等摩尔比水溶液配制、搅拌过滤干燥；常规生长采用室温缓慢蒸发法，SR法使用圆柱形安瓿中晶种控温生长。表征手段涵盖XRD、HRXRD、光学透射率、光致发光、激光损伤阈值、显微硬度测试、TGA/DSC及SHG效率测量。
5：数据分析方法：
采用Tauc图谱分析带隙，通过公式计算激光损伤阈值与显微硬度，以KDP为参照对比SHG效率。
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Bruker S4 pioneer
S4 pioneer
Bruker
Used for photoluminescence measurements to record emission spectra.
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ENRAF NONIUS CAD4 diffractometer
CAD4
ENRAF NONIUS
Used for single crystal XRD analysis to determine crystal structure and parameters.
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multicrystal X-ray diffractometer
Used for high resolution XRD studies to assess crystalline perfection.
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Shimadzu spectrometer
Shimadzu
Used to record optical transmittance spectra in the UV-visible range.
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Nd:YAG laser
Quanta ray model lab-170-10
Quanta ray
Used for laser damage threshold and second harmonic generation measurements.
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Vickers microhardness tester
Used to measure microhardness of the crystals.
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NETZSCH STA 449 F3 Jupiter
STA 449 F3 Jupiter
NETZSCH
Used for thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry.
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L-Glutamic acid
Analytical grade
Merck
Raw material for synthesizing LGPT crystal.
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p-Toluenesulfonic acid monohydrate
Analytical grade
Merck
Raw material for synthesizing LGPT crystal.
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