DAST晶体的生长及光电特性研究
发布时间：2023-05-18 21:57
有机非线性材料4―(4―二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(DAST)因其自身优异的非线性光学性能在太赫兹辐射、光电探测、有机光学器件等领域具有广阔的应用前景,受到了国际上的广泛关注。然而,DAST晶体生长周期长、晶体尺寸较小等特点制约了其产业化的发展。目前对于DAST晶体的研究大多集中在晶体的生长及物理性质的研究上。针对DAST晶体的研究现状,本论文首先成功生长出大尺寸的DAST单晶,并在此基础上研究了DAST晶体的光整流效应特性;同时还探索出可以通过外加电场诱导DAST微纳晶体排列生长的新方法。具体的研究成果如下:(1)利用自行合成的DAST粉末,配置了饱和的DAST甲醇溶液。在此基础上,探索了结合斜板法和溶剂挥发法两种生长有机单晶的方法,成功地生长出大尺寸、非线性光学性能良好的DAST单晶。探究了高浓度DAST溶液对DAST晶体生长的影响,发现随着溶液浓度的增加,DAST晶体有沿c轴加速生长的趋势,生长的最大DAST单晶尺寸为9×9×6 mm3。此外,还对相关产物进行测试表征,证明所生长的产物是质量优良的DAST单晶。(2)利用DAST分子的极性,提...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 非线性光学概述
1.1.1 非线性光学的意义及地位
1.1.2 非线性光学基本原理
1.2 非线性光学材料
1.2.1 无机非线性材料
1.2.2 有机非线性材料
1.3 DAST有机非线性光学晶体
1.3.1 DAST结构特征及物理特性
1.3.2 DAST晶体发展历史及国内外研究现状
1.4 DAST有机晶体的应用
1.4.1 太赫兹辐射概述
1.4.2 基于DAST晶体的太赫兹源
1.5 本论文的各章内容及工作意义
第二章 DAST晶体生长机理分析与测试表征
2.1 晶体生长理论
2.1.1 DAST甲醇溶液体系
2.1.2 晶体成核理论
2.1.3 结晶过程中的驱动力
2.2 DAST有机材料的结构表征与测试方法
2.2.1 金相显微镜
2.2.2 傅里叶红外光谱
2.2.3 扫描电子显微镜
2.2.4 核磁共振波普测试
2.2.5 质谱分析
2.3 本章小结
第三章 DAST合成及单晶生长
3.1 DAST分子特性及化学合成
3.1.1 DAST分子特性
3.1.2 DAST材料合成
3.1.3 DAST初产物的提纯
3.2 DAST粉末的分析及测定
3.2.1 DAST粉末红外光谱分析
3.2.2 DAST粉末核磁共振波谱仪测试(NMR)
3.2.3 DAST粉末质谱分析测试
3.3 DAST单晶生长
3.3.1 DAST甲醇体系的亚稳区测定
3.3.2 斜板法降温生长DAST单晶
3.3.3 斜板法结合溶液挥发法生长DAST单晶
3.3.4 DAST单晶沿c轴生长特性探究
3.4 DAST单晶表征
3.4.1 DAST单晶金相显微镜分析
3.4.2 DAST单晶X射线衍图谱
3.5 本章小结
第四章 外加电场诱导DAST有机微纳晶体定向生长
4.1 实验设计
4.1.1 DAST微晶制备
4.1.2 ITO电极表面图形的制备
4.1.3 DAST微纳晶体定向排列生长
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 未加电场时DAST微晶微观形貌表征
4.2.2 500 Hz电场作用下DAST微晶形貌表征
4.2.3 1000 Hz电场作用下DAST微晶形貌表征
4.3 DAST微晶图形的表征与测量
4.3.1 中红外光谱测试及分析
4.3.2 X射线衍射分析
4.4 本章小结
第五章 DAST单晶光电特性研究
5.1 光整流理论概述
5.1.1 传统的光整流效应
5.1.2 太赫兹光整流效应
5.2 DAST单晶光整流效应理论分析
5.2.1 光场沿[001]方向入射DAST单晶
5.2.2 光场沿[100]方向入射DAST单晶
5.3 DAST单晶光整流实验测试
5.3.1 DAST单晶表面电极的制备
5.3.2 光整流测试平台搭建
5.3.3 实验结果及分析
5.4 应力对DAST单晶光整流信号的影响
5.4.1 DAST单晶外加应力装置的设计
5.4.2 外加应力实验设计
5.4.3 实验结果及分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果
本文编号：3819072
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 非线性光学概述
1.1.1 非线性光学的意义及地位
1.1.2 非线性光学基本原理
1.2 非线性光学材料
1.2.1 无机非线性材料
1.2.2 有机非线性材料
1.3 DAST有机非线性光学晶体
1.3.1 DAST结构特征及物理特性
1.3.2 DAST晶体发展历史及国内外研究现状
1.4 DAST有机晶体的应用
1.4.1 太赫兹辐射概述
1.4.2 基于DAST晶体的太赫兹源
1.5 本论文的各章内容及工作意义
第二章 DAST晶体生长机理分析与测试表征
2.1 晶体生长理论
2.1.1 DAST甲醇溶液体系
2.1.2 晶体成核理论
2.1.3 结晶过程中的驱动力
2.2 DAST有机材料的结构表征与测试方法
2.2.1 金相显微镜
2.2.2 傅里叶红外光谱
2.2.3 扫描电子显微镜
2.2.4 核磁共振波普测试
2.2.5 质谱分析
2.3 本章小结
第三章 DAST合成及单晶生长
3.1 DAST分子特性及化学合成
3.1.1 DAST分子特性
3.1.2 DAST材料合成
3.1.3 DAST初产物的提纯
3.2 DAST粉末的分析及测定
3.2.1 DAST粉末红外光谱分析
3.2.2 DAST粉末核磁共振波谱仪测试(NMR)
3.2.3 DAST粉末质谱分析测试
3.3 DAST单晶生长
3.3.1 DAST甲醇体系的亚稳区测定
3.3.2 斜板法降温生长DAST单晶
3.3.3 斜板法结合溶液挥发法生长DAST单晶
3.3.4 DAST单晶沿c轴生长特性探究
3.4 DAST单晶表征
3.4.1 DAST单晶金相显微镜分析
3.4.2 DAST单晶X射线衍图谱
3.5 本章小结
第四章 外加电场诱导DAST有机微纳晶体定向生长
4.1 实验设计
4.1.1 DAST微晶制备
4.1.2 ITO电极表面图形的制备
4.1.3 DAST微纳晶体定向排列生长
4.2 实验结果与讨论
4.2.1 未加电场时DAST微晶微观形貌表征
4.2.2 500 Hz电场作用下DAST微晶形貌表征
4.2.3 1000 Hz电场作用下DAST微晶形貌表征
4.3 DAST微晶图形的表征与测量
4.3.1 中红外光谱测试及分析
4.3.2 X射线衍射分析
4.4 本章小结
第五章 DAST单晶光电特性研究
5.1 光整流理论概述
5.1.1 传统的光整流效应
5.1.2 太赫兹光整流效应
5.2 DAST单晶光整流效应理论分析
5.2.1 光场沿[001]方向入射DAST单晶
5.2.2 光场沿[100]方向入射DAST单晶
5.3 DAST单晶光整流实验测试
5.3.1 DAST单晶表面电极的制备
5.3.2 光整流测试平台搭建
5.3.3 实验结果及分析
5.4 应力对DAST单晶光整流信号的影响
5.4.1 DAST单晶外加应力装置的设计
5.4.2 外加应力实验设计
5.4.3 实验结果及分析
5.5 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
攻硕期间取得的研究成果
本文编号：3819072
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3819072.html
