Studies on the growth of organic single crystals of urea and THAMP

Urea와 THAMP 유기 단결정의 육성에 관한 연구

  • 임창성 (전남대학교 물질화학공학과) ;
  • 황완인 (동신대학교 무기재료공학과) ;
  • 김판채 (동신대학교 무기재료공학과)
  • Published : 1995.06.01

Abstract

Abstract Urea($(NH_2)_2CO$) and THAMP (Tris(hydroxymethyl) aminomethane phosphate) are new organic nonlinear optical materials (NLO) for the device application such as the frequency conversion of laser radiation. The single crystals of urea and THAMP have been grown by the falling temperature method and the temperature difference method. The crystal growth parameters were presented associated with the molphology of the grown crystals. Based on the solubility measurements, methanol was a suitable solvent for the growth of urea. The solubilities of urea have a positive temperature coefficient and the heat of solution of urea was estimated to be -2.58 kcal/mol. The grown crystals of urea have the preferential growth habit in the z-axis. Additives such as $NH_4_H_2PO_4$, KCL, $H_3PO_4$, $CaCl_2{\cdot}2H_2O$, $C_2H_5OH$ were used for the favourable growth in the x - and y-axis and the preventive growth in the z-axis. The moleratio of THAM and H3P04 for the solution of THAMP was 1 : 1. The solubilities of THAMP have a positive temperature coefficient. The heat of solution was estimated to be - 1.70 kcal/ mol.

Urea($(NH_2)_2CO$) 및 THAMP(Tris(hydroxymethyl)aminomethane phosphate) 유기 단결정은 레이저의 파장변환소자등의 응용에 유용한 새로운 유기 비선형 광학재료(NLO)이다. 온도하강법과 온도차법을 이용하여 urea와 THAMP 유기 단결정의 육성을 시도하였으며 이들 방법에 따른 육성조건을 확립하였다. Urea의 용매로는 용해도의 측정을 통하여 메탄올이 가장 적합하였으며, 용해도에 대한 온도계수는 posotive였으며, 용해열은 - 2.58 kcal/mol이었다. 육성된 urea 결정은 z축의 성장이 지배적이었고, z축의 성장제어와 x, y축의 성장을 위하여 $NH_4_H_2PO_4$, KCL, $H_3PO_4$, $CaCl_2{\cdot}2H_2O$, $C_2H_5OH$의 첨가제를 사용하여 z축의 성장제어와 x, y축의 성장을 증진시켰다. THAM과 $H_3PO_4$의 화학 양론적 혼합비 1 : 1의 몰비로부터 양질의 THAMP 유기 단결정을 육성하였고 용해도에 대한 온도계수는 positive였으며, 용해열은 - 1.70 kcal/mol이었다.

Keywords