在《华尔街日报》ACS材欧洲杯足球竞彩料信,浙江大学的一组科学家在中国报道的染料在非线性光学晶体使用gel-mediated策略。这项新的研究提供了一个战略促进单个晶体的各向同性染色和先进的应用程序优化这些晶体的性质。
研究:各向同性的染色通过Gel-Incorporation单晶生产。图片来源:tj-rabbit / Shutterstock.com
染料包含晶体
将染料纳入透明晶体是一种古老的实践中,古埃及人染色明矾和海盐晶体与红花和靛蓝提取物用于仪式和宗教目的。然而,直到19世纪的中期th世纪的科学研究染色晶体开始正常。
染色晶体产生所谓的染料包含晶体。染料晶体包含允许研究人员深入研究晶体生长机制和有潜力用于光子调制晶体特性和光谱应用。
OM gel-grown KDP晶体的图像合并与铝青铜分子(一)期间,(b)之后,(c)溶解库尔迪斯民主党。漂白的蓝色可能是由于铝青铜的萃取溶剂残留胶块,由于铝青铜的高溶解度。图片来源:高,字母F et al ., ACS材料欧洲杯足球竞彩
非线性光学晶体
染色透明的非线性光学晶体是一种染料包容晶体研究领域,取得了应用光学和光电光通信等谐波生成和光学数据存储。染色非线性光学晶体调节他们的机械、光学和热性能。
研究了掺杂非线性光学晶体与提高透光率,三阶非线性光学极化率和二次谐波发生效率。掺杂非线性光学晶体包括亚甲中l丙氨酸和amaranth-doped磷酸二氢钾。出了其他染料modulated-nonlinear光学晶体增强硬度,如磷酸二氢二甲酚orange-doped。
其他晶体已经发展增强的热稳定性,如日落yellow-doped磷酸二氢。晶体磷酸二氢刚果red-doped等显示增强的激光损伤阈值。
研究表明,改进这些晶体的性质是由于染料晶体填充空缺。这个优化晶体结构和减少缺陷。此外,提高染料掺杂晶体的电子和光学性质,和改善是由于晶体主机和掺杂分子之间的相互作用。
(一)PXRD gel-grown KDP晶体的模式整合gelnetworks和铝青铜分子(上)和标准正方KDP阶段(PDF 35 - 0807)。(罪犯)Single-crystal-XRD现货模式这样一个KDP晶体从轴(b),b轴(c)和c-axis(d)。图片来源:高,字母F et al ., ACS材料欧洲杯足球竞彩
当前的挑战
然而,有挑战doped-nonlinear光学晶体。单一晶体是各向异性的性质,导致各向异性染料公司由于静电势与水晶方面不同。这种非均匀掺入限制染色非线性光学晶体的光学应用的改进和进一步的属性。
各向同性绑定交互染料加入方法,克服这种各向异性行为。在凝胶矩阵结合特异性的相互作用是很常见的,在生物有机体,《生物高分子结合在矿物晶体在生物矿化过程。相互关联的凝胶网络承受结晶压力,导致分子的三维渗透。
Gel-mediated合并航线可能会改善染色过程的非线性光学晶体。他们可以达到一个更均匀分布矩阵晶体内的染料,但各向异性路线相比,染料溶解成单个晶体的合并行为使用gel-mediated策略并不清楚。
这篇论文
本文研究如何提高染料结合在单一的非线性光学晶体使用gel-mediated过程。磷酸二氢的研究集中在准备单晶体硅凝胶含有苯胺蓝和亚甲蓝,两个常用的染料,通常显示在单一晶体各向异性结合的行为。使用凝胶网络策略提供均匀分布的染料。
x射线衍射显示没有区分中断的单个水晶dye-incorporated非线性光学晶体的性质。此外,在凝胶网络的存在,染料显示增加合并内容。拉曼光谱和映射证实了染料的均匀分布。
温柔的甲醇的效果形成晶体的扩散硅水凝胶用于研究。晶体生长在苯胺蓝和亚甲蓝准备的解决方案比较。Solution-prepared晶体表现出各向异性和非均匀染料包容。从染色相比,晶体硅水凝胶显示完成染色,没有明显的各向异性分布。
OM KDP晶体生长的图像(一)解决方案和(b)硅水凝胶含有甲基蓝分子。图片来源:高,字母F et al ., ACS材料欧洲杯足球竞彩
作者研究了凝胶网络是否纳入随着染料晶体结构。这是评估使用光学显微镜监控晶体溶解过程。在水中溶解后,固体残留蓝色块了形状符合原来的晶体,指示统一硅胶网络公司。块的颜色可以归因于阻挡染料分子。
将亚甲蓝染色分布在晶体使用拉曼光谱研究。x射线衍射进行了表征凝胶网络和亚甲基磷酸二氢blue-incorporation晶体。
根据他们的研究结果,作者得出结论:各向同性凝胶network-mediation染料结合过程促进亚甲蓝染色的均匀分布在单磷酸二氢晶体。
新论文中演示的方法提供了重要的优势传统制造路线和有潜力进一步优化非线性光学晶体特性和激励未来的设计混合动力系统,如三元有机太阳能电池。
进一步的阅读
高,F et al。(2022)通过Gel-Incorporation各向同性的染色生产单晶ACS材欧洲杯足球竞彩料信4页。1207 - 1213[网络]pubs.acs.org。可以在:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs欧洲杯足球竞彩materialslett.2c00292
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