非线性光学P-二甲氨基苯甲醛晶体的生长及其在光子器件应用中的研究

摘要： 对二甲氨基苯甲醛（p-DMAB）是一种具有非线性光学（NLO）特性的知名芳香族化合物，在光电子学、光子学等多个应用领域具有重要价值。本研究采用恒温浴慢蒸发法在室温条件下成功培育出p-DMAB单晶，所得晶体尺寸良好且具有透明外观。通过X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、元素分析、紫外光谱（UV）、二次谐波发生（SHG）、光学限幅特性、光致发光（PL）、维氏硬度测试及扫描电镜（SEM）等技术对晶体进行了全面表征：单晶XRD揭示了晶体结构信息，粉末XRD证实材料呈结晶态；FTIR光谱解析了化合物中的特征官能团；CHN元素分析验证了碳氢氮元素的组成比例；紫外可见研究表明材料在整个可见光区具有宽透光窗口，实测折射率排序表明其适用于抗反射涂层器件；优异的线性极化率、磁化率和光学电导数据佐证了其在光学器件制造中的应用潜力；宽光学带隙反映了材料的介电特性；二次谐波测试显示其效率达参比材料KDP的2.03倍，绿色发光现象表明该材料可用于开发绿蓝激光器；光学限幅特性测试证实其适合制备光学限幅器件；PL研究中的分立能级印证了晶体的高纯度；维氏显微硬度测试表明材料硬度、屈服强度和刚度均有所提升；不同放大倍数下的SEM图像显示晶体具有光滑形貌。