(Cd)SO4 doping on L-Valine crystal for the enhancement  of opto-electronic and laser properties

Г. Сусітра; Д. Відх'я; С. Рамалінгам

doi:10.15330/pcss.25.3.570-578

Автор(и)

Г. Сусітра Кафедра фізики, A.V.C. Коледж, Майіладутурай, Тамілнаду, Індія
Д. Відх'я Кафедра фізики, A.V.C. Коледж, Майіладутурай, Тамілнаду, Індія
С. Рамалінгам Кафедра фізики, A.V.C. Коледж, Майіладутурай, Тамілнаду, Індія

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.25.3.570-578

Ключові слова:

CdSO4, подвійне променезаломлення, сприйнятливість, нелінійний показник заломлення, EDAX

Анотація

L-валін відноситься до молекулярних платформ індукції властивостей NLO для лазерних застосувань, причому, певні властивості лазера можна покращити шляхом введення відповідних груп заміщення, керуючи при цьому електронною підсистемою. Спостережені піки XRD вказували на значне покращення лазерних властивостей композитного кристала. Результати, отримані для чистого L-валіну наступні: a = 5,221 (Å), b = 6,910 (Å) і c = 4,994 (Å), а відповідні показники заломлення складали n₁ = 1,511, n₂ = 1,583 і n₃ = 1,599. Для 2 % CdSO₄ отримано: a = 5,580 (Å), b = 7,011 (Å) і c = 5,091 (Å), а відповідні показники заломлення були n₁ = 1,561, n₂ = 1,612 і n₃ = 1,633. Для 5 % CdSO₄: a = 5,599 (Å), b = 7,831 (Å) і c = 5,659 (Å), а відповідні показники заломлення склали n₁ = 1,588, n₂ = 1,661 і n₃ = 1,699. Для 10 % CdSO₄: a = 5,592 (Å), b = 7,612 (Å) і c = 5,822 (Å), а відповідні показники заломлення дорівнювали n₁ = 1,661, n₂ = 1,693 і n₃ = 1,593. Для 15 % CdSO₄: a = 5,551 (Å), b = 6,332 (Å) і c = 4,734 (Å), а відповідні показники заломлення n₁ = 1,501, n₂ = 1,599 і n₃ = 1,593. Нелінійний показник заломлення змінювався від 3,891·10^-8 см²/Вт до 4,231·10^-8 см²/Вт для 2 %, 5 %, 10 % відповідно, а нелінійна оптична сприйнятливість третього порядку (χ(3)) змінювалася від 4,621·10⁶esu до 5,091·10⁶ esu. Виявлено, що відновлений хімічний потенціал для нелінійних оптичних (NLO) властивостей і для подвійного променезаломлення, покращився. Ідентифіковано розсіювальну здатність гомоядерних і гетероядерних зв'язків CdSO₄ для досягнення нелінійного процесу розсіювання.

Посилання

R.K. Gupta, R.A. Sing, S.S. Dubey, Removal of mercury ions from aqueous solutions by composite of polyaniline with polystyrene, Separation and Purification Technology, 38(3), (2004); https://doi.org/10.1016/j.seppur.2003.11.009.

H.A. Hashem, M.S. Refat, The synthesis and characterization of Rhodamine 6G CT-complexes of iodine, Surf. Rev. Lett. 13, 439 (2006); https://doi.org/10.1142/S0218625X06008414 .

A. Shanthi, C. Krishnan, P. Selvarajan, Studies on growth and characterization of a novel nonlinear optical and ferroelectric material – N,N-dimethylurea picrate single crystal, Journal of Crystal Growth 393, 7 (2014); https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2013.12.011.

G.F. Jasmine, M. Amalanathan, S.D.D. Roy, Molecular structure and charge transfer contributions to nonlinear optical property of 2-Methyl-4-nitroaniline: A DFT study, J. Mol. Struct. 1112, 63 (2016); https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2016.02.013.

X. Zheng, B. Jia, X. Chen, M. Gu, In Situ Third-Order Non-linear Responses During Laser Reduction of Graphene Oxide Thin Films Towards On-Chip Non-linear Photonic Devices, Adv. Mater. 26, 2699 (2014); https://doi.org/10.1002/adma.201304681.

Said Figueredo Lopez, Manuel Paez Meza, Francisco Torres Hoyos, Study of the nonlinear optical properties of 4-nitroaniline type compounds by density functional theory calculations: Towards new NLO materials, Computational and Theoretical Chemistry, 1133, 25 (2018); https://doi.org/10.1016/j.comptc.2018.04.016.

B. Sivasankari, S. Mohana Roopan, L-Malic acid-doped Guanidinium Carbonate crystal: A New NLO Material and its photoluminescence study, Optik - International Journal for Light and Electron Optics, 226, 165909 (2021); https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2020.165909.

A. Jagadesan, N. Sivakumar, S. Arjunan, G. Parthipan, Growth, structural, optical, thermal and dielectric behaviour of a novel organic nonlinear optical (NLO) material: Benzimidazolium trichloroacetate monohydrate, Optical Materials, 109, 110285 (2020); https://doi.org/10.1016/j.optmat.2020.110285.

V. Kakekochi, P. Nikhil P, K. Chandrasekharan, U. Kumar D, Impact of donor–acceptor alternation on optical power limiting behavior of H–Shaped thiophene–imidazo[2,1-b] [1,3,4]thiadiazole flanked conjugated oligomers, Dyes and Pigments, 175, 108181 (2020); https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2019.108181.

P. Saminathan, M. Senthil Kumar, S. Shanmugan, P. Selvaraju, B. Janarthanan, Kishor Kumar Sadasivuni, Synthesis and characterization of crystalline perfection on L-Lysine co-doping glycine barium chloride/C6H14N2O2 (L-LGBCAC) single crystal for NLO materials, Materials Today: Proceedings 30,57 (2020); https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.04.496.

K.Sankar, R.Rajasekaran, V.Vetrivelan, Synthesis, Growth and Characterization of a Non-Linear Optical Crystal: Glycine Lead acetate (GLA), Materials Today: Proceedings 8, 33(2019); https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.06.258.

H.Q. Sun, D.R. Yuan, X.Q. Wang, Y.Q. Lu, Z.H. Sun, X.C. Wei, X.L. Duan, C.N. Luan, M.K. Lu, D. Xu, Growth and thermal properties of tri-allylthiourea cadmium chloride (ATCC) crystal, J. Cryst. Growth, 256, 183 (2003); https://doi.org/10.1016/S0022-0248(03)01344-7.

S. Senthilkumar, M. Akila, S. Chidambaram, R. Manimekalai, Optical, thermal and mechanical properties of a novel bio-organic chlorophyll-b of Ficus religiosa added nickel sulphate hexahydrate crystal for NLO applications, Chem. Phy. Lett., 754, 137607 (2020); https://doi.org/10.1016/j.cplett.2020.137607.

A.S. Hassanien, Alaa A. Akl, Effect of Se addition on optical and electrical properties of chalcogenide CdSSe thin films, Superlattices and Microstructures, 89, 153(2016); https://doi.org/10.1016/j.spmi.2015.10.044.