[發(fā)明專利]一種取代吡啶配合物及其作為非線性光學(xué)和鐵電材料的應(yīng)用

無效

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• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN103184521A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周薇薇;趙旺
• 申請（專利權(quán)）人: 淮南師范學(xué)院
• 主分類號: C30B29/54
• 分類號: C30B29/54;C30B7/00;G02F1/37;G02F1/355;G02F1/39
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型取代吡啶配合物非線性光學(xué)和鐵電晶體材料。

背景技術(shù)

非線性光學(xué)(NLO)效應(yīng)是指激光倍頻，和頻(SFG)，差頻(DFG)，光參量振蕩(OPO)，光參量放大(OPA)等效應(yīng)。非線性光學(xué)材料是激光技術(shù)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)之一，是高技術(shù)研究的一個(gè)組成部分。非線性光學(xué)材料的主體是非線性光學(xué)晶體。只有不具有對稱中心性的晶體才可能有二階非線性光學(xué)效應(yīng)。利用晶體的非線性光學(xué)效應(yīng)，可以制成二次諧波發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件。從非線性光學(xué)晶體的組分來看，可以將其分為無機(jī)晶體、有機(jī)晶體、半有機(jī)晶體。有機(jī)金屬配合物類晶體屬于非線性光學(xué)晶體中的半有機(jī)晶體類。由于配合物的中心原子和配位體的改變，可產(chǎn)生晶體結(jié)構(gòu)的多樣性，使得那些本來由于晶體結(jié)構(gòu)的限制而不具有二階非線性效應(yīng)的有機(jī)晶體與金屬原子結(jié)合形成有機(jī)金屬配合物晶體后，就有可能產(chǎn)生較大的二階非線性光學(xué)效應(yīng)。由于非線性光學(xué)晶體激光變頻的能量轉(zhuǎn)換效率與晶體的非線性光學(xué)效應(yīng)大小有關(guān)，尋找高非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體材料成為該領(lǐng)域研究的重要內(nèi)容。

鐵電材料，是熱釋電材料中的一類。其特點(diǎn)是不僅具有自發(fā)極化，而且在一定溫度范圍內(nèi)，自發(fā)極化偶極矩能隨外施電場的方向而改變。鐵電體是這樣的晶體，其中存在自發(fā)極化，且自發(fā)極化有兩個(gè)或多個(gè)可能的取向，在電場作用下，其取向可以改變。鐵電晶體是由許多小區(qū)域(電疇)所組成，每個(gè)電疇內(nèi)的極化方向一致，而相鄰電疇的極化方向則不同。從宏觀來看，整個(gè)晶體是非極化的，呈中性。在外電場作用下，極化沿電場方向的電疇擴(kuò)大。當(dāng)所有電疇都沿外電場方向，整個(gè)晶體成為單疇晶體；當(dāng)外電場繼續(xù)增加，此時(shí)晶體只有電子和離子極化，與普遍電介質(zhì)一樣，相應(yīng)的極化強(qiáng)度即為該晶體的自發(fā)極化強(qiáng)度。

典型的鐵電材料有：鈦酸鋇(BaTiO₃)、磷酸二氫鉀(KH₂PO₄)等。過去對鐵電材料的應(yīng)用主要是利用它們的壓電性、熱釋電性、電光性能以及高介電常數(shù)。近年來，由于新鐵電材料薄膜工藝的發(fā)展，鐵電材料在信息存儲、圖像顯示和全息照像中的編頁器、鐵電光閥陣列作全息照像的存儲等已開始應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新型非線性光學(xué)和鐵電晶體材料。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供制備該非線性光學(xué)和鐵電晶體材料的方法。

本發(fā)明包括如下技術(shù)方案：

1.一種取代吡啶配合物，該化合物的化學(xué)式為Cd(C₅H₅N₃O₂)₂Br₂·(H₂O)，該類化合物為正交晶系，空間群為Pnn2(No.34)，單胞參數(shù)為a＝12.976(7)，b＝16.755(9)，

α＝β＝γ＝90°。

2.一種項(xiàng)1的取代吡啶配合物的制備方法為溶劑熱法。

3.如項(xiàng)2所述的取代吡啶配合物的制備方法，其特征在于：所述的溶劑熱法，采用摩爾比為1∶2的CdBr₂·4H₂O與C₅H₄N₃O₂作為反應(yīng)物，加入到水與乙醇的混合溶劑中，在密封的條件下升溫至140-180℃，恒溫72-96小時(shí)，再降到室溫。

4.一種項(xiàng)1的取代吡啶配合物的用途：該材料應(yīng)用于制造二次諧波發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器以及用于存儲和恢復(fù)信息、傳輸光信息，圖像顯示和全息照像中的編頁器、鐵電光閥陣列作全息照像的存儲。

該取代吡啶配合物是一種新型的非線性光學(xué)和鐵電晶體材料，該材料的優(yōu)點(diǎn)是不易溶于一般的溶劑，熱分解溫度點(diǎn)較高。

材料制備所采用的工藝為溶劑熱法，以制備該取代吡啶配合物。本發(fā)明所采用的材料制備工藝簡單、易操作、原料來源充足、生產(chǎn)成本低廉、產(chǎn)率高及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。

該發(fā)明所制備的非線性光學(xué)和鐵電晶體材料可應(yīng)用于制造二次諧波發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件以及用于存儲和恢復(fù)信息、傳輸光信息，圖像顯示和全息照像中的編頁器、鐵電光閥陣列作全息照像的存儲等。

附圖說明：

圖1為實(shí)施例1的配合物粉末壓片的電滯回線圖。

圖2為實(shí)施例1的配合物的熱重-差熱分析圖。

具體實(shí)施方式：

實(shí)施例1.采用CdBr₂·4H₂O合成取代吡啶配合物：