극성 유기 비선형 광학 물질 3-Methyl-4-Methoxy-4’-Nitrostilbene의 결정성장 특성에 관한 연구

Abstract

극성 유기 비선형 결정은 비선형 광학, 전기 광학, 압전, 광굴절 등의 여러 가지 우수한 성질에도 불구하고, 용액 성장 시 결정 성장이 정지되는 현상으로 인해 고품질 대구경의 결정을 얻기가 힘들었다. 극성 유기 비선형 광학 물질, 3-methyl-4-methoxy-4``-nitrostilbene (MMONS)의 결정 성장 연구 중에 특정 농도 이상에서 결정 성장이 정지되는 현상이 관찰되었다. 전기장 유도 2차 조화파 실험을 통해 결정 성장이 이루어 지는 용액 속에서 MMONS 분자들이 이합체와 단분자 두 가지 형태로 존재하는 것은 확인 할 수 있었다. 그리고, 용액의 농도가 증가함에 따라, 이합체의 농도는 점차적으로 증가하고, 단분자는 감소한다. 이합체의 결합상수, K는 0.61 $(mol/L)^{-1}$로 구해졌다. 또한 Singular value decomposition 방법을 이용한 자외선-가시광선 흡수 스펙트럼의 분석을 통해 전기장 유도 2차 조화파 발생 실험의 결과를 재확인할 수 있었다. 고농도에서 점차적으로 증가하는 분자들의 이합체는 결정 표면에서 단분자의 흡착을 방해함으로써, 결정성장을 정지시킬 수 있다. 본 논문의 결과는 다른 극성 유기 결정이나 단백질 결정 등의 연구에도 이용될 수 있을 것이다.