非线性光学有机晶体材料研究进展

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1、·402·化学通报2011年第74卷第5期http://www.hxtb.org非线性光学有机晶体材料的研究进展1，2111*李亮尹建红曹珺杨洲12(北京科技大学材料科学与工程学院北京100083;山东大学晶体材料国家重点实验室济南250100)摘要随着科技的进步和时代的发展，光电子技术将是21世纪的核心技术之一。对于光电子技术的发展，非线性光学材料，尤其是非线性光学晶体是不可缺少的关键材料。本文主要从分子设计方面概述了阴阳离子二元生色团体系、纯有机分子、纳米晶体和有机金属复合物等几种主要的非线性光学有机晶体材料的研究情况，并对其各自的特点做了简单的说明。关键词非线性光学有机晶体生色团

2、TheResearchProgressofNonlinearOpticalOrganicCrystals1，2111*LiLiang，YinJianhong，CaoJun，YangZhou1(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083;2StateKeyLaboratoryofCrystalMaterials，ShandongUniversity，Jinan250100)AbstractAlongwiththeprogressofsciencea

3、ndtechnologyandthedevelopmentofthetimes，optoelectronicsttechnologywillbeoneofthecoretechnologiesinthe21century.Forthedevelopmentofoptoelectronictechnology，thenonlinearopticalmaterials，especiallynonlinearopticalcrystalsareindispensablekeymaterials.Thispapersurveystheresearchsituationofsecond-orde

4、rnonlinearopticalorganiccrystalmaterialssuchasanionicandcationicbinarystructurechromophores，pureorganicmolecules，nanocrystallineandorganometallicmaterials.KeywordsNonlinearoptics，Organiccrystal，Chromophores非线性光学晶体是重要的光电信息功能材料，是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础，是高［1～3］新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料。非线性光学晶体材料可以用来进行激光频率转［

5、4］［5］换，扩展激光的波长;用来调制激光的强度、相位;实现激光信号的全息存储、消除波前畴变的自泵［6～7］浦相位共轭等等，其发展程度与激光技术的发展密切相关。随着20世纪末全球信息化浪潮的迅猛发展和光电子技术的广泛应用，国内外对光电功能晶体尤其是非线性光学晶体的市场需求剧增。各发达国家都将其放在优先发展的位置，并作为一项重要战略措施列入各自的高技术发展计划中，给予高度的重视和支持。我国在非线性光学晶体尤其是无机晶体的学术研究和产业化两个方面都具有国际性的影响，特别是在可见、紫外波段非线性光学晶体的研究方面一直处于领先水平，不但满足了国内重大工［8～10］程需求，而且相当一批高技术晶体

6、已成为商品，在国际上享有盛誉。在大力发展无机非线性光学晶体的同时，我们还应看到，随着光电信息产业的迅速发展，对高速和高密度数据处理的要求在逐步提高，在这方面传统的无机材料已逐渐难以完全满足需要。因此，迫切要求研发新一代的光电信息材料及应用技术，特别是发展和研究具有大非线性和高电光性能的新材料———有机非线性光学材料，有机晶体由于具有这方面的优势而备受青睐。目前对有机非线性光学晶体的研究主要集中在二阶非线性光学有机晶体的研究和开发方面。在适用于晶体生长的非线性光学有机材料的设计上，不仅要考虑分子本身的大非线性，而且要考虑分子的结［11］构有利于使其实现非中心对称排列。这主要是因为材料的宏

7、观二阶非线性不仅取决于其组成分子(生色团)的微观非线性，还与生色团的排列取向有关，只有形成宏观的非中心对称结构，材料才能显示国家自然科学基金项目(50803005)资助2010-08-30收稿，2010-12-27接受http://www.hxtb.org化学通报2011年第74卷第5期·403·出宏观二阶非线性。下面概述目前该领域比较活跃的几个主要研究方向。1阴阳离子二元生色团体系统计表明，75%的有机材料在晶体中取中心对称排列而不能体现出宏