晶体生长和表征的李+离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

半有机非线性光学家庭标题化合物的单晶生长的溶剂蒸发法在环境温度。单晶x射线衍射分析表明,晶体生长有正方结构。傅里叶变换红外光谱分析和紫外可见光谱研究也进行了。微硬度力学研究表明,标题化合物的硬度值随负载以维克氏的微观硬度的方法。生长晶体的介电性能,分析了不同频率。使用库尔茨的非线性光学性质进行了研究和佩里粉法和二次谐波发生效率被发现磷酸二氢钾晶体的0.15倍。三阶非线性研究使用z扫描技术。使用Vibration-sample磁力仪分析研究了磁性研究。gydF4y2Ba

关键字gydF4y2Ba

晶体生长、XRD、傅里叶变换红外光谱学(呢),介质的研究中,常用的红外研究,非线性光学的研究gydF4y2Ba

介绍gydF4y2Ba

非线性材料的特殊属性可以被设计为实时服务的正确应用。原因获得了重要应用领域的光学计算、彩色显示器、光通信和许多更多。晶体工程有趣的帮助找到基于晶体结构的力学性能。根据应用的压力,可能涉及的材料可以进行变形弹性或塑料或脆性或硬或粘弹性或这些属性的组合。的原因可能是由于要么永久地改变了分子结构,或伸展的分子间债券,当应力应变不是成比例的。当故意改变晶体的一些添加剂,力学性能可以改变。因此,在分子水平上了解的水晶可以改善力学性能。有机添加剂如机械强度能够改善钢的性能,尤其是抗拉强度和电晶体相比,无机的稳定。超级的存在极性分子在有机NLO材料可能会在高温下分解,解决经济增长技术是采用(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。同时,三阶非线性光学性质导致应用光学信号处理、旋光性等。gydF4y2Ba

三苯基膦反应容易与几乎所有金属。对称的电子分布有助于提高晶体的光学非线性可以是地面和激发态。这反过来将电子电荷的离域π轨道的重叠分布,作为有机NLO材料结构是基于π键系统(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。晶体的非线性影响阴离子组和大半径的阳离子集团尤其是多变的电子云。碱阳离子的存在有助于显示参量的和acousto电子属性,可以观察到李特别是离子,具有更大的偏振的金属离子。试图添加苦味酸的解决方案是由于这一事实,已经苦味酸非centerosymmetric,除了业绩与其他快速绑定元素(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。这是为了向hyperpolarizabilty增加。因此,在这项研究中,标题复合锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体生长的溶剂蒸发技术,这是一个很有前途的和简单的方法制备的单晶。gydF4y2Ba

实验gydF4y2Ba

材料准备gydF4y2Ba

得到标题化合物通过氯化锂(氯化锂)(从Mody Chem-Pharma有限),和Triphenylphosphineoxide (TPPO)(从宁波Huajia化学有限公司)的化学计量比1:2。乙醇(来自通用的制造商)作为溶剂和剧烈的搅拌后,浑浊的解决方案。化合物的溶解度测定不同温度,在乙醇溶解溶质在不同恒定温度和搅拌溶解图所示gydF4y2Ba图1gydF4y2Ba。回流1小时后,清晰透明的解决方案是获得在一个玻璃烧杯聚乙烯覆盖覆盖3到4孔。7天之后,白色沉淀形成和干。gydF4y2Ba

饱和锂掺杂三苯基膦氧化物溶液制备的沉淀得到乙醇和二甲亚砜(DMSO)(从福有机物获得制造商),1:1比例的溶剂。1小时后,5毫升的苦味酸(从Sisco研究实验室获得)添加到搅拌透明的解决方案。获得的微浊溶液的pH值5。采取的解决方案是进一步与多孔玻璃烧杯盖,一直在尘埃和振动自由的气氛中溶剂蒸发。晶体的大小(2×3×7)毫米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba在35天左右后收获。所示的是晶体生长gydF4y2Ba图2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

结果与讨论gydF4y2Ba

粉末x射线衍射分析gydF4y2Ba

锂离子的结晶度和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体粉末x射线衍射研究证实了所示gydF4y2Ba图3gydF4y2Ba。样品的x射线衍射(XRD)模式测量用单色CuKα-radiation XPERT-PRO衍射仪(λ= 1.5406)。山峰在粉末x射线衍射模式推断水晶财产和单相纯锂离子的性质和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体。有强度的变化轻微改变晶体的反射峰的原始化合物相比,导致细胞参数的微小变化,轻微变形结构。这可能是由于菌株由于半有机杂质的替换。gydF4y2Ba

单晶x射线衍射分析gydF4y2Ba

力量智能顶点CCD探测器面积使用扫描模式圣程序是用来进行细胞细化和数据减少反射得到的单晶中使用MoKα辐射的范围2.2º-28º。可以看出碳碳,c p和P-O债券长度同意文献报道值。他们是1.800(13),1.803(11)和1.803(10)分别和角度α=β=γ。发现晶体结构是正方型的空间群P4 / nmm (gydF4y2Ba图4gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

红外光谱分析gydF4y2Ba

傅里叶变换红外光谱学或红外光谱表示量子化的振动能量状态之间的转换。红外活性的有机和无机化合物,给出了红外辐射的吸收峰的吸收光子后由一个分子和激发到一个更高的能量状态(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba,gydF4y2Ba11gydF4y2Ba]。标题化合物的红外光谱分析在珀金埃尔默红外光谱分光光度计使用KBr颗粒技术在400厘米的范围gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba-4000厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba。李的影响可以证实的转移p = O(1187厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba)降低频率(1144厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba)。同时,金属氧振动模式的影响是光谱的频率540 cm - 1所示。3370厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba的伸缩振动峰表示水分子被KBr吸收。无gydF4y2Ba_2gydF4y2Ba振动观察到663厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba在苦味酸转移到635厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba在标题化合物。峰值1211厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba和635厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba确认苦味酸的存在(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba,gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]。锂离子的振动频率和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体所示gydF4y2Ba表1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

表1。gydF4y2Ba振动频率。gydF4y2Ba

UV-Vis-NIR分析gydF4y2Ba

标题化合物的UV-vis-NIR分析可以研究了透射谱记录使用Lambda 35(仪器模型)UV-vis-NIR光谱仪的波长范围190厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba-1100厘米gydF4y2Ba^1gydF4y2Ba。5毫米厚度的样品晶体被用于这项研究。较低的切断波长被发现低苦味酸之前补充道。本研究重复后的苦味酸的合成和吸收切断波长为260 nm被发现。的苦味酸已经发现改善透明的水晶gydF4y2Ba14gydF4y2Ba]。同时,对波长190纳米晶体是高度透明的1100 nm。这是一个可取的属性的NLO晶体。gydF4y2Ba

能量带隙的确定锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物gydF4y2Ba

标题化合物的光学带隙能量研究的价值吸收系数(α),遵循,α= 2.3026的日志(1 / T) T EgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba的光学带隙能量水晶,是恒定的。α透光率的计算。图形绘制的变异(α·hν)2和hν和线性外推法的部分给出了光学带隙能量。EgydF4y2Ba_ggydF4y2Ba发现是3.8 eV标题化合物。它可以推断出更广泛的带隙能量会导致大的透光率在可见区域(gydF4y2Ba15gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba18gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

NLO活动gydF4y2Ba

激光损伤阈值研究gydF4y2Ba

激光损伤阈值(LDT)研究是至关重要的对于晶体的应用程序,因为它是一个重要的财产,NLO晶体继承是其光学表面和体积损伤宽容。它必须承受功率强度的高价值,因此,高价值的LDT是必要的测量第二和三阶非线性光学性质。高温计通常用来记录输入激光脉冲的能量作为参考和水晶的能量损失的发生。能量密度公式可以计算使用能量密度= E / A;,E是输入能量和一个圆的面积。LDT标题化合物进行了用q开关Nd-YAG 1064纳米的激光脉冲持续时间10纳秒。锂离子的LDT和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物是1.52瓦/厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba相比,0.20瓦/厘米gydF4y2Ba^2gydF4y2BaKDP (gydF4y2Ba19gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

二次谐波发生的研究gydF4y2Ba

库尔茨和佩里设置Q-swtiched Nd-YAG波长1064纳米的激光输入功率的4.9 ns, 8 ns的脉冲宽度和重复频率10 Hz被用于测量锂离子的宋惠乔转换效率和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物。包装样品粉后,渗到100的大小μm均匀的微细管管孔,这是暴露于激光辐射通过将这两个透明的玻璃幻灯片。光电倍增管作为探测器。532 nm的排放绿色表示宋惠乔转换的二次谐波信号值1.34 mJ,输入能量0.68 mJ (gydF4y2Ba图5gydF4y2Ba)。这可以与KDP 8.8 mJ相同的输入能源(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。宋惠乔效率比较与KDP和其他材料在文献中报道了gydF4y2Ba表2gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

表2。gydF4y2Ba比较一些TPPO复合物的转换效率。gydF4y2Ba

Z-scan研究gydF4y2Ba

Z-scan很重要,因为它给了相干的细节,光线传播的透明度,集中能力等或内在照片光学材料的物理性质。氦氖激光的波长632.8 nm,光束直径1毫米用于扫描。高斯过滤器改变输入激光高斯形式。这是用来扫描样本沿z轴。入射高斯光束的直径取决于凸透镜的焦距。在一个封闭的光圈,光圈限制外部散射光。镜头集中一束激光点的wgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba“叫腰点和在此之后,光束散焦。样品通过一个移动距离的zgydF4y2Ba_0gydF4y2Ba沿z轴。非线性折射率n2由瑞利长度测量。可以测量的非线性吸收系数由开放光圈扫描(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。计算瑞利长度是2毫米,与激光腰焦点17海里。同轴的峰值强度为4.21瓦/平方厘米。这是由于二阶推导证实是-40.2 x 10-40静电单位从采用B3LYP水平?我(d, p)基组,由Hatree-Fock方法。由于非线性折射和吸收影响封闭孔透射率,非线性折射必须分开非线性吸收。治愈,封闭的孔径和开孔z扫描的比率可以绘制。gydF4y2Ba图6gydF4y2Ba显示了z-scan研究锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体。后获得的一个山谷的峰值归一化透过率曲线表明,非线性折射是负的。这是由于散焦效应和非线性折射率适应激光强度的变化(示例将光分散注意力)。这个属性可用于保护光学传感器(gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

维氏显微硬度测试锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体gydF4y2Ba

显微硬度进行了研究使用日本岛津公司HMV微硬度计配备了一个钻石锥体硬度计压头。测量了不同外加负载(P)不同从25 g - 150 g的缩进时间10秒。使用公式计算硬度值高压HgydF4y2Ba_νgydF4y2Ba= 1.8544 P / dgydF4y2Ba^2gydF4y2Ba(公斤/毫米gydF4y2Ba^2gydF4y2Ba),“d”表示对角线长度测量(gydF4y2Ba图7gydF4y2Ba)。看到,高压成正比的应用负载称为反向压痕尺寸效应(上升)。100克,负载的裂缝是在晶体由于发展内部压力(gydF4y2Ba27gydF4y2Ba,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

电介质研究锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体gydF4y2Ba

介电常数或相对介电常数(εr)或K是电介质的宏观电性质(gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。电介质研究锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体进行了使用Jognic的CRL(型号:2816 b)多波段的频率:50赫兹到200赫兹的乐器。样品尺寸(2×2.5×5.5)毫米gydF4y2Ba^3gydF4y2Ba之间放置电极(铜)。电容测量在室温下对样品晶体不同的频率。介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)计算频率的变化。图形绘制的介电常数和介电损耗的变化频率的函数。介电常数的变化依赖于偶极子极化和电荷位移的样本。gydF4y2Ba

图表表明,介电常数较低的高频率和减少随着频率的增加,频率之外,成为常数和计算是32。同时,介电损耗减少在更高的频率。在较低的频率,所有四个偏振是重要的贡献,在更高的频率,减少在介电常数是合理的在晶界减少空间电荷极化。晶体的这种行为非常类似于正常的介电和可以找到光电技术的应用程序。gydF4y2Ba图8gydF4y2Ba显示了介电常数与频率的变化为锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体。同时,介电损耗的变化频率所示gydF4y2Ba图9gydF4y2Ba。在室温下介质损耗与频率的变化推断,他们是成反比gydF4y2Ba30.gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba37gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

特点分析gydF4y2Ba

振动样品磁强计(VSM)分析是重要的和准确的测量磁性材料。原则是基于从一个振荡偶极子场的分析样本放置在一个磁场(gydF4y2Ba38gydF4y2Ba]。室温磁测量进行了锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体通过VSM(模型:7404:湖滨)。锂离子的磁化特性和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体所示gydF4y2Ba图10gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

大约15毫克的样本被测量5秒钟。情节的研究显示,应用磁场时,偶极子与应用领域。这个线性图表显示标题化合物在本质上是顺与积极的易感性(gydF4y2Ba39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba40gydF4y2Ba]。饱和磁化强度为401.97 e-6 emu。上面的结果可以证明,由于电荷转移从金属掺杂剂分子可以诱导当地旋转金属掺杂有机碳氢化合物。gydF4y2Ba

结论gydF4y2Ba

锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体增长缓慢蒸发技术。红外光谱和核磁共振谱证实锂离子的形成和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体。锂离子的透射谱和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体把重要性放在这一事实,吸收波长约为240纳米的光。从显微硬度研究,它可能表明,锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体可以承受外部机械应力低于100 g负载。带隙的高价值(3.8 eV)表明,锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体可以在更高频率(极化gydF4y2Ba41gydF4y2Ba]。从Kurtz-Perry技术,它是发现,532海里的输出强度被发现~ KDP的强度的0.15倍和宋惠乔效率发现1.34 mJ 8.8 mJ KDP相比。在室温下,频率的相互依存,介电常数,介电损耗已经研究了考虑极化。锂离子和苦味酸掺杂三苯基膦氧化物晶体发现表现得像一个正常的介质,可以找到光电技术的应用程序。gydF4y2Ba

确认gydF4y2Ba

作者要感谢印度理工学院,钦奈,提供磁研究的仪器设备。gydF4y2Ba

的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突。gydF4y2Ba

作者的贡献gydF4y2Ba

这个手稿是用所有作者的贡献。gydF4y2Ba

引用gydF4y2Ba

1. 艾哈迈德在cocrystals h .晶体结构和力学性能之间的关系和扑热息痛的盐。医学科学分工(药店)、吕勒奥理工大学,2014。gydF4y2Ba
2. Baraniraj T和Philominathan p .生长和表征二苯乙醇酸有机非线性光学材料。J结晶增长。2009;311:3849 - 3854。gydF4y2Ba
3. Goncalves EM, et al。电位滴定温度和离子强度的依赖关系的研究烟酸的酸度常量(烟酸)。J化学Eng数据。2011;56:2964 - 2970。gydF4y2Ba
4. 李SH,等。有机苯乙烯基quinolinium水晶与芳香阴离子轴承负电子的乙烯基组。J摩尔Struct。2015; 1100:359 - 365。gydF4y2Ba
5. 马西HO et al .组氨酸tetrafluoroborate: solution-grown semiorganic晶体非线性频率转换。选择列托人。1995;20:252 - 254。gydF4y2Ba
6. 弗雷泽CC, et al。二次谐波代芳香族有机化合物。J选择Soc b . 1987; 4:1899 - 1903。gydF4y2Ba
7. 郑东新区L, et al .晶体生长和光学性质4-Aminobenzophenone (ABP)。J结晶增长。1997;178:539 - 544。gydF4y2Ba
8. 英迪拉·J, et al .增长、查耳酮衍生物的特性和非线性光学性质。J结晶增长。2002;242:209 - 214。gydF4y2Ba
9. Srikrishnan T, et al .取向和分子间氢键的硝基苦味酸的晶体结构,C6H3N3O7。结晶的板牙。1980;151:317 - 323。gydF4y2Ba
10. 格里菲思公关,et al .傅里叶变换红外光谱法。约翰威利& Sons,纽约。第二版。2007年。gydF4y2Ba
11. •帕里克以SJ和Chorover j .红外光谱光谱研究生物Mn-oxide形成的假单胞菌Putida GB-1。Geomicrobiol j . 2005; 22:207 - 218。gydF4y2Ba
12. Santhakumari R, et al。合成、晶体生长和表征的一种手性化合物(三苯基膦氧化物碘化镉):一个新的半有机非线性光学材料。phy B:提供者。2011;406:1872 - 1876。gydF4y2Ba
13. 李L, et al .增长和属性的二氯双(三苯基膦氧化物)锌(II),一种新型非线性光学晶体。J结晶Growth.2008; 310:1202 - 1205。gydF4y2Ba
14. Chandramohan,等。合成、光谱、热N和NLO属性,N-dimethyl anilinium苦味酸盐。结晶的Res抛光工艺。2008;43:173 - 178。gydF4y2Ba
15. Tauc j .非晶态半导体和液体。施普林格。1974年。gydF4y2Ba
16. Kalim年代,et al .电介质研究氯化锂ADP晶体。Int J phy。2015; 7:21-29。gydF4y2Ba
17. 摩纳哥某人,et al。化学类似物磷酸精氨酸的合成和表征。J结晶增长。1987;85:252 - 255。gydF4y2Ba
18. 罗伯特·R, et al。生长和表征的纯和掺杂赖氨酸Monohydrochloride二水合物(L-lmhcl)非线性光学晶体。咕咕叫:。2010;10:670 - 675。gydF4y2Ba
19. Vasudevan V, et al。金属和氨基酸的影响掺杂物的生长和性能L赖氨酸monohydrochloride二水合物单晶。板牙化学学报。2010;124:681 - 688。gydF4y2Ba
20. Vijayan N, et al。结构和光学特性解决增长methyl-hydroxybenzoate单一晶体。印第安纳州J化学2007;464:70 - 73。gydF4y2Ba
21. 库尔茨SK和佩里TT。粉末技术评估的非线性光学材料。J: . 1968; 39: 3798 - 3813。gydF4y2Ba
22. Thlilak T, et al。影响KDP的增长,热量和丙氨酸单一晶体的光学性质。阿拉伯J化学2016;9:676 - 680。gydF4y2Ba
23. Sreevani K, et al .晶体生长和表征dibromo双(三苯基膦氧化物)镉二世。J结晶增长。2011;322:78 - 83。gydF4y2Ba
24. Redrothu H和Kalainathan美国增长、光谱、非线性光学介质,研究semiorganic非线性光学crystal-L-alanine氯化锂。Spectrochim学报:摩尔Bimol Spectrosc。2012; 86:80 - 84。gydF4y2Ba
25. Thilak T,等。三阶非线性光学特性的重铬酸钾单晶Z-scan技术。Optik Int J光电子选择。2013;124:4716 - 4720。gydF4y2Ba
26. Girisun TCS和Dhanuskodi s .线性和非线性光学性质的三硫脲硫酸锌单晶。结晶的Res抛光工艺。2009;44:1297 - 1302。gydF4y2Ba
27. Sivavishnu D, et al。合成、增长、光学、带隙能量和半有机非线性光学材料的机械性能:2氨基吡啶正磷酸盐锂二氢钾氯(2 apkdpl)晶体。板牙Sci能源科技。2018;1:205 - 214。gydF4y2Ba
28. Smallman再保险和颜圆梦。显微硬度测试。现代物理冶金学,爱思唯尔。8日版。2014年。gydF4y2Ba
29. 戈马,et al . KDP单一晶体的介电参数添加尿素。板牙。2006;60:3701 - 3705。gydF4y2Ba
30. 马林Genesca M,等。应用程序属性分析介质电容器的结束生命的火增强HDPE。聚合物。2020;2675:1-20。gydF4y2Ba
31. 普拉萨德NV, et al .草酸钴掺杂镉晶体的介电性能。牛板牙Sci。1996; 34:639 - 643。gydF4y2Ba
32. 道尔顿LR。设计合理的有机光电材料。J phy提供者。2003;15:R897。gydF4y2Ba
33. 卡罗琳毫升,Vasudevan s增长和表征bis硫脲碘化镉:semiorganic单晶。板牙化学学报。2009;113:670 - 674。gydF4y2Ba
34. 雅各布MV, et al .锂tantalite-A微波通信系统的高介电常数介电材料。TENCON 2003年,亚太地区会议收敛技术。2003。gydF4y2Ba
35. Arumanayagam T和Murugakoothan p光电导率和介电响应的有机氨基吡啶NLO单晶。J矿工板牙生产Eng。2011; 10:1225 - 1231。gydF4y2Ba
36. 艾丽萨H, et al .增长和特征的有机NLO Imidazolium L-Tartrate (IMLT)单晶。副词提供者phy。2019; 2019:1-9。gydF4y2Ba
37. Maex K, et al .微电子低介电常数材料。J: Phy。2003; 93:8793 - 8800。gydF4y2Ba
38. 福尔多才多艺的和敏感的振动样品磁强计。牧师Sci工具。1959;30:548 - 548。gydF4y2Ba
39. Mythili P, et al .核仪器和方法在物理研究部分开放获取汽车列车。2008;266:1737 - 1740。雷竞技app下载苹果版gydF4y2Ba
40. 奇丹巴拉姆年代,et al。增长和调查结构,光、热、磁行为的非线性单硫酸氢铵晶体。板牙化学学报。2019;229:149 - 155。gydF4y2Ba
41. Binitha议员和Pradyumnan页。热降解、介电和磁性研究酒石酸铜三水合晶体。J千卡肛门Calorim。2013; 114: 665 - 669。gydF4y2Ba