研究目的
为非线性光学应用而培养并表征不同摩尔浓度硫酸银(AgSO4)的γ-甘氨酸晶体,包括评估其结构、光学、介电、光电导及二次谐波产生特性。
研究成果
添加AgSO4的γ-甘氨酸晶体表现出高结晶质量、可见光区透明性、高频低介电损耗、正光电导特性,以及高达KDP晶体1.67倍的增强二次谐波效应。这些特性使其适用于非线性光学与光电子应用,其中以较低AgSO4浓度时性能最佳。未来工作可聚焦于扩大晶体生长规模并集成至器件原型。
研究不足
该研究仅限于特定摩尔浓度的AgSO4(0.1 M至0.5 M)及常温生长条件。潜在优化方案可能包括探索更广浓度范围、不同添加剂或可控温度环境以提升晶体质量和性能。采用粉末法进行SHG测试可能无法完全反映块状晶体的实际表现。
1:实验设计与方法选择:
本实验采用常温下缓慢溶剂蒸发法,通过添加不同摩尔浓度(0.1 M至0.5 M)的AgSO4添加剂培养甘氨酸单晶,以研究其非线性光学特性。理论模型包括用于结构分析的晶体学及光学、介电计算的通用公式。
2:1 M至5 M)的AgSO4添加剂培养甘氨酸单晶,以研究其非线性光学特性。理论模型包括用于结构分析的晶体学及光学、介电计算的通用公式。 样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:使用Alfa Aesar公司分析纯级甘氨酸(99.99%)和AgSO4(99%)。饱和溶液用双蒸水配制,经过滤后置于玻璃烧杯和培养皿中结晶。
3:99%)和AgSO4(99%)。饱和溶液用双蒸水配制,经过滤后置于玻璃烧杯和培养皿中结晶。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包含磁力搅拌器、Whatman 1号滤纸、结晶皿、Bruker D8 Advance X射线粉末衍射仪(PXRD)、UV-Vis双光束分光光度计(AU2701型)、HIOKI LCR测试仪(3532-50型)用于介电研究、Keithley 485皮安计用于光电导测量,以及Nd:YAG激光器进行二次谐波(SHG)测试。材料包括甘氨酸、AgSO4、双蒸水和微毛细管。
4:双蒸水和微毛细管。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:溶液搅拌6小时后过滤,静置缓慢蒸发26-35天。收获晶体后研磨进行PXRD、UV-Vis、介电、光电导及SHG测试。具体步骤含施加电压测光电导,及使用激光束对比KDP的SHG效率。
5:数据分析方法:
通过PXRD确认晶体结构,UV-Vis计算透光率与带隙(Eg=1240/λ),介电公式(如k=Cd/ε0A)分析,采用Kurtz-Perry粉末法对比SHG效率。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
Bruker D8 advance diffractometer
D8 advance
Bruker
Used for powder X-ray diffraction analysis to confirm crystal structure and lattice parameters.
-
Keithley picoammeter
485
Keithley
Used in photoconductivity studies to measure photocurrent and dark current.
-
UV-Vis double beam spectrophotometer
AU2701
Used to record transmission spectrum in the wavelength range of 190 to 900 nm for linear optical assessments.
-
HIOKI LCR HITESTER meter
3532-50
HIOKI
Used for dielectric studies to measure dielectric constant and loss as a function of frequency and temperature.
-
Nd:YAG laser
Used for second harmonic generation efficiency testing with specific parameters.
-
Magnetic stirrer
Used to stir solutions for homogenization during crystal growth.
-
Whatman filter paper
no1
Whatman
Used to filter saturated solutions before crystallization.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部