[发明专利]一种取代三氮唑配合物及其作为非线性光学和铁电材料的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型取代三氮唑配合物非线性光学和铁电晶体材料。

背景技术

非线性光学(NLO)材料是激光技术的重要物质基础之一，是高技术研究的一个组成部分。非线性光学晶体是指具有非线性光学效应的晶体。这里非线性光学效应是指激光倍频，和频(SFG)，差频(DFG)，光参量振荡(OPO)，光参量放大(OPA)等效应。只有不具有对称中心的晶体才可能有二阶非线性光学效应。利用晶体的非线性光学效应，可以制成二次谐波发生器，上、下频率转换器，光参量振荡器等非线性光学器件。激光器产生的激光也可通过非线性光学器件进行频率转换，得到波长范围更广的激光，使激光器得到更广泛的应用，如全固态蓝绿激光系统可以由固体激光产生近红外激光再经非线性光学晶体进行频率转换来实现。常见的非线性光学材料主要有无机晶体材料，半导体材料，有机晶体材料，有机金属配合物晶体材料，有机高分子材料等，其中有机金属配合物晶体是比较独特的一类。由于配合物的中心原子和配位体的改变，可产生晶体结构的多样性，使得那些本来由于晶体结构的限制而不具有二阶非线性效应的有机晶体与金属原子结合形成有机金属配合物晶体后，就有可能产生较大的二阶非线性光学效应。1987年，刑光彩等在国际上首次指出有机金属配合物BTCC(bichloride thiourea cadmium crystal)晶体具有显著的非线性光学效应，非线性光学系数约为KDP(KH₂PO₄)的d₃₆的2.75倍。一水二氯氨基硫脲合镉晶体(thiosemicarbazide cadmium chloride monohydrate crystal)简称TSCCC晶体，是继BTC晶体后再一次通过粉末倍频实验筛选出的有机配合物非线性光学晶体。还有二卤素三丙烯基硫脲合镉(汞)晶体(dihalogen triallythioureacadmium or mercury crystal)以及碱金属18-冠-6与硫氰酸镉配合物(coordinationcompound of aekali metal 18-crown 6 with cadmium thiocyanate)晶体等。由于非线性光学晶体激光变频的能量转换效率与晶体的非线性光学效应大小有关，寻找高非线性光学效应的晶体材料成为该领域研究的重要内容。

铁电材料，是指材料的晶体结构在不加外电场时就具有自发极化现象，其自发极化的方向能够被外加电场反转或重新定向。铁电材料的这种特性被称为“铁电现象”或“铁电效应”。铁电材料是热释电材料中的一类。其特点是不仅具有自发极化，而且在一定温度范围内，自发极化偶极矩能随外施电场的方向而改变。

铁电现象是在一种名为钙钛矿的材料中发现的，而钙钛矿材料的晶格点阵中的离子，是在某一方向上被分离成的正负离子，也就是在钙钛矿晶体内部产生了一个电耦极子。当给这种晶体加上一个电压时，这些耦极子就会在电场作用下排列。改变电压的方向，可使耦极子的方向反转。耦极子的这种可换向性，意味着它们可以在记忆芯片上表示一个“信息单元”。而且，即使在电压断开时，这些耦极子也会保持在原来的位置，使铁电存储器不用电就能保存数据。这与大多数计算机中使用的随机存取存储器的记忆芯片明显不同，后者需要用电才能保存数据。

典型的铁电材料有：钛酸钡(BaTiO₃)、磷酸二氢钾(KH₂PO₄)等。过去对铁电材料的应用主要是利用它们的压电性、热释电性、电光性能以及高介电常数。近年来，由于新铁电材料薄膜工艺的发展，铁电材料在信息存储、图像显示和全息照像中的编页器、铁电光阀阵列作全息照像的存储等已开始应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型非线性光学和铁电晶体材料。

本发明的另一个目的是提供制备该非线性光学和铁电晶体材料的方法。

本发明包括如下技术方案：

1.一种取代三氮唑配合物，该化合物的化学式为Cd(C₄N₆H₃)₂，该类化合物为正交晶系，空间群为Fdd2(No.43)，单胞参数为a＝16.02(5)，b＝18.85(5)，c＝7.31(5)α＝β＝γ＝90°。

2.一种项1的取代三氮唑配合物的制备方法为溶剂热法。