JPH07248515A - Production of organic nonlinear optical crystal - Google Patents
Production of organic nonlinear optical crystalInfo
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- JPH07248515A JPH07248515A JP3978094A JP3978094A JPH07248515A JP H07248515 A JPH07248515 A JP H07248515A JP 3978094 A JP3978094 A JP 3978094A JP 3978094 A JP3978094 A JP 3978094A JP H07248515 A JPH07248515 A JP H07248515A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光通信や光情報処理の
分野を用途とする非線形光学素子に使用される、有機非
線形光学材料の単結晶製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a single crystal of an organic nonlinear optical material used for a nonlinear optical element used in the fields of optical communication and optical information processing.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般式;2. Description of the Related Art General formula;
【化2】 (ただしRは炭素数が2以下のアルキルまたはハロゲン
化アルキルである。)で表される有機非線形光学結晶材
料は、高い非線形光学性能を持ち、加えて、相互にヘテ
ロエピタキシャル成長をするという、導波路型非線形光
学素子を作製する上で有利な特徴を有する材料である。
該有機非線形光学材料の単結晶製造方法としては、溶融
法、溶液法による例が報告されている。溶液法による結
晶成長は、簡便な成長装置で行うことができ、常温での
成長が可能という利点を持つが、成長に長期間を要す
る、結晶の大型化が困難であるなどの欠点を持つ。[Chemical 2] The organic nonlinear optical crystal material represented by (wherein R is an alkyl having 2 or less carbon atoms or an alkyl halide) has high nonlinear optical performance and, in addition, mutually heteroepitaxially grown, a waveguide. Is a material having advantageous characteristics for producing a non-linear optical element.
As a method for producing a single crystal of the organic nonlinear optical material, an example using a melting method or a solution method has been reported. The crystal growth by the solution method has an advantage that it can be performed by a simple growth apparatus and can be grown at room temperature, but it has drawbacks such as long growth time and difficulty in increasing the size of the crystal.
【0003】溶融引き上げ法については、通常、種子と
して結晶を用意することが必要となる。種子結晶の作製
方法としては、溶液法や、その他の溶融法によるものが
考えられる。溶液法は、種子結晶として使用するのに適
当なサイズのものが比較的容易に得られるという利点を
持つが、4’−ニトロベンジリデン−3−エチルカルボ
ニルアミノ−4−メトキシアニリン(以下MNBA−E
tと略す)の場合、溶液法で作製した種子結晶は加熱時
に劣化が起こるだけでなく原料融液中に劣化成分が逆流
するという欠点を持つ。一方溶融法は熱劣化を起こさな
いものの、適当なサイズ・形状を持つものを再現性良く
得ることが難しいという問題があった。。In the melt-pulling method, it is usually necessary to prepare crystals as seeds. As a method for producing seed crystals, a solution method or another melting method can be considered. The solution method has the advantage that a suitable size for use as seed crystals can be obtained relatively easily, but 4'-nitrobenzylidene-3-ethylcarbonylamino-4-methoxyaniline (hereinafter referred to as MNBA-E).
In the case of abbreviated as t), the seed crystal produced by the solution method has a defect that not only deterioration occurs during heating but also a deterioration component flows back into the raw material melt. On the other hand, although the melting method does not cause thermal deterioration, it has a problem that it is difficult to obtain a material having an appropriate size and shape with good reproducibility. .
【0004】また、良質の結晶を成長させるためには、
ネッキングと呼ばれる操作を行うことがより好ましいと
されているが、有機結晶を種子結晶として用いた場合
は、再現性良くネッキングを行う条件は見いだされてい
なかった。In order to grow good quality crystals,
It is said that it is more preferable to perform an operation called necking, but when an organic crystal is used as a seed crystal, conditions for necking with good reproducibility have not been found.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、高性
能な有機非線形光学結晶材料の大型・良質の単結晶を短
期間のうちに再現性良く育成する種子結晶の不要な製造
方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an unnecessary production method of a seed crystal for growing a large-sized, high-quality single crystal of a high-performance organic nonlinear optical crystal material with good reproducibility in a short period of time. To do.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。In order to solve the above problems, the present invention has the following constitution.
【0007】一般式:General formula:
【化3】 (ただしRは炭素数が2以下のアルキルまたはハロゲン
化アルキルである。)で表される4’−ニトロベンジリ
デン−3−アルカノイルアミノ−4−メトキシアニリ
ン、4’−ニトロベンジリデン−3−ハロゲノアルカノ
イルアミノ−4−メトキシアニリン、および、これらの
有する水素の少なくとも1部が重水素置換された化合物
から選ばれる有機非線形光学結晶材料の単結晶を溶融引
き上げ法で製造する方法において、種子として金属棒を
用いることを特徴とする製造方法。[Chemical 3] (However, R is alkyl having 2 or less carbon atoms or alkyl halide.) 4′-nitrobenzylidene-3-alkanoylamino-4-methoxyaniline, 4′-nitrobenzylidene-3-halogenoalkanoylamino A metal rod is used as a seed in a method for producing a single crystal of an organic nonlinear optical crystal material selected from -4-methoxyaniline and a compound in which at least part of these hydrogens is deuterium-substituted, by a melt pulling method. A manufacturing method characterized by the above.
【0008】本発明で言う4’−ニトロベンジリデン−
3−アルカノイルアミノ−4−メトキシアニリン、4’
−ニトロベンジリデン−3−ハロゲノアルカノイルアミ
ノ−4−メトキシアニリン、および、これらの有する水
素の少なくとも1部が重水素置換された化合物とは、
4’−ニトロベンジリデン−3−アセトアミノ−4−メ
トキシアニリン(MNBA)、4’−ニトロベンジリデ
ン−3−エチルカルボニルアミノ−4−メトキシアニリ
ン(MNBA−Et)、4’−ニトロベンジリデン−3
−クロロアセトアミノ−4−メトキシアニリン(MNB
A−Cl)、4’−ニトロベンジリデン−3−ブロモア
セトアミノ−4−メトキシアニリン(MNBA−E
t)、4’−ニトロベンジリデン−3−(β−クロロエ
チル)カルボニルアミノ−4−メトキシアニリン(MN
BA−ClEt)など、アルカノイルアミノ基あるいは
ハロゲノアルカノイルアミノ基を表す −NHCOR
において、Rが炭素数2以下のアルキル、ハロゲン化ア
ルキルのもの、および、それらの少なくとも一部が重水
素置換されてなる化合物を指す(以下、これらを総称し
てベンジリデンアニリン系材料と呼ぶ)。これら化合物
の結晶は、いずれも大きな2次の非線形光学結晶材料で
ある(特開昭63−113429号公報)。また、後に
述べるように常圧、若しくは加圧下の状況において、融
液状態からの昇華が著しく抑制されるという、溶融成長
にとって好ましい特徴を持つ材料である。4'-Nitrobenzylidene-referred to in the present invention
3-alkanoylamino-4-methoxyaniline, 4 '
-Nitrobenzylidene-3-halogenoalkanoylamino-4-methoxyaniline, and a compound in which at least a part of the hydrogen contained therein is deuterium-substituted,
4'-nitrobenzylidene-3-acetamino-4-methoxyaniline (MNBA), 4'-nitrobenzylidene-3-ethylcarbonylamino-4-methoxyaniline (MNBA-Et), 4'-nitrobenzylidene-3
-Chloroacetamino-4-methoxyaniline (MNB
A-Cl), 4'-nitrobenzylidene-3-bromoacetamino-4-methoxyaniline (MNBA-E)
t) 4'-nitrobenzylidene-3- (β-chloroethyl) carbonylamino-4-methoxyaniline (MN
BA-ClEt) and the like, which represents an alkanoylamino group or a halogenoalkanoylamino group, -NHCOR
In, R refers to an alkyl having 2 or less carbon atoms, an alkyl halide, or a compound in which at least a part of them is deuterium-substituted (hereinafter, these are collectively referred to as a benzylideneaniline-based material). The crystals of these compounds are all large second-order nonlinear optical crystal materials (Japanese Patent Laid-Open No. 63-113429). Further, as will be described later, it is a material having a preferable characteristic for melt growth that sublimation from a melt state is significantly suppressed under normal pressure or under pressure.
【0009】本発明でいう溶融引き上げ法とは、原料融
液中に、種子結晶、若しくはその他棒状の物質を接触さ
せた後、回転させながら引き上げることにより融液を固
化させて単結晶を製造する方法であり、成長速度が速
く、大型・低欠陥の結晶を得られるという点で他の製造
法より優れている。The melt-pulling method referred to in the present invention is to produce a single crystal by bringing seed crystals or other rod-shaped substances into contact with the raw material melt and then pulling them while rotating to solidify the melt. This method is superior to other manufacturing methods in that it has a high growth rate and that large-sized and low-defect crystals can be obtained.
【0010】本発明において使用される金属棒とは、該
材料の結晶を析出させるための冷却棒となるものであ
り、成長温度で該材料と反応したり、融解したりしない
ものならば何でも良い。好ましくは、ステンレス、白金
が用いられる。The metal rod used in the present invention serves as a cooling rod for precipitating crystals of the material, and may be any material as long as it does not react with the material or melt at the growth temperature. . Preferably, stainless steel or platinum is used.
【0011】無機結晶については、これまでに金属棒を
種子として、溶融引き上げ法で結晶成長をおこなった例
が知られている(特開平4−243998号公報)。し
かし、有機結晶を溶融引き上げ法で成長する際に金属棒
を種子として使用した例はなく、本発明のような特定の
有機非線形光学結晶材料に適用できることを見出だした
ことに本発明は基づく。As for the inorganic crystals, an example has heretofore been known in which crystals are grown by a melt pulling method using a metal rod as a seed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-243998). However, the present invention is based on the fact that there is no example in which a metal rod is used as a seed when growing an organic crystal by a melt-pulling method, and the invention can be applied to a specific organic nonlinear optical crystal material such as the present invention.
【0012】本発明の製造方法に於いて使用される原料
ベンジリデンアニリン系材料は、カラムクロマトグラフ
ィー法、再結晶法および昇華法の組み合わせにより精製
されたものを使用することが好ましい。該精製方法によ
り、加熱溶融時においてみられる熱分解、熱重合等によ
る原料の劣化着色の原因となる不純物を取り除くことが
できるからである。The raw material benzylidene aniline material used in the production method of the present invention is preferably purified by a combination of a column chromatography method, a recrystallization method and a sublimation method. This is because the purification method can remove impurities that cause deterioration and coloring of the raw material due to thermal decomposition, thermal polymerization, etc., which are observed during heating and melting.
【0013】カラムクロマトグラフィーによる精製にお
いては中性もしくは塩基性アルミナカラムを用いること
が好ましい。MNBA−Etは酸性物質と反応し分解し
やすいからである。In the purification by column chromatography, it is preferable to use a neutral or basic alumina column. This is because MNBA-Et easily reacts with an acidic substance and decomposes.
【0014】昇華精製においては、10-3Torr以下
の真空下で行うことが望ましい。ベンジリデンアニリン
系材料が大気中での加熱溶融により熱分解等により着色
するのを防ぐことができることに加え、減圧状態で行う
ことにより昇華速度が大きくなり精製の効率を上げるこ
とができるからである。昇華速度を速めるため、ベンジ
リデンアニリン系材料を融点以上に加熱して精製を行っ
ても良い。この場合、厳密には昇華精製ではなく、真空
蒸留と呼ぶべきであるが、同一装置、同一手順で実行が
加工であるので、真空蒸留精製も本発明に含まれる。The sublimation purification is preferably carried out under a vacuum of 10 -3 Torr or less. This is because the benzylideneaniline-based material can be prevented from being colored by thermal decomposition or the like due to heating and melting in the air, and when it is performed under reduced pressure, the sublimation rate is increased and the efficiency of purification can be increased. In order to accelerate the sublimation rate, the benzylideneaniline-based material may be heated to a temperature equal to or higher than the melting point for purification. In this case, strictly speaking, it should be called vacuum distillation rather than sublimation purification, but vacuum distillation purification is included in the present invention because execution is processing by the same apparatus and the same procedure.
【0015】本発明の有機非線形光学結晶の製造に用い
られる溶融引き上げ装置の一例を図1に示す。An example of a melt pulling apparatus used for producing the organic nonlinear optical crystal of the present invention is shown in FIG.
【0016】該溶融引き上げ装置は、主にチャンバー
6、坩堝、引き上げ軸(回転軸)1から構成されてお
り、種子として使用される金属棒2は引き上げ軸1の先
端に取り付けられる。原料は銅製坩堝(内)4内に充填
され銅製坩堝(外)5を循環するシリコンオイル等を加
熱することにより融解される。ここで3は原料融液、7
はオイル入口、8はオイル出口を表す。チャンバー6内
は排気弁11を通じて排気口9から真空脱気され、ガス
導入口10からガス導入弁12を通して不活性ガスが導
入される。The melt pulling apparatus mainly comprises a chamber 6, a crucible, and a pulling shaft (rotating shaft) 1. A metal rod 2 used as a seed is attached to the tip of the pulling shaft 1. The raw material is melted by heating silicon oil or the like filled in the copper crucible (inner) 4 and circulating in the copper crucible (outer) 5. Here, 3 is the raw material melt, 7
Is an oil inlet and 8 is an oil outlet. The inside of the chamber 6 is evacuated from the exhaust port 9 through the exhaust valve 11, and the inert gas is introduced from the gas inlet port 10 through the gas inlet valve 12.
【0017】本発明の製造方法においては、結晶の引き
上げ速度を成長途中で変化させることが好ましい。成長
初期において、金属棒に付着した多結晶体を細く引き伸
ばすことにより単結晶部位を作製し、しかる後に、引き
上げ速度を小さくすることにより該単結晶部位を太ら
せ、大型単結晶を得ることができるからである。In the manufacturing method of the present invention, it is preferable to change the crystal pulling rate during the growth. At the initial stage of growth, a polycrystalline body attached to a metal rod is thinly stretched to form a single crystal portion, and thereafter, the single crystal portion is thickened by decreasing the pulling rate, and a large single crystal can be obtained. Because.
【0018】成長初期における、引き上げ速度は2.0
〜20.0mm/時であることが望ましい、遅すぎる場
合には析出した結晶を細く引き伸ばし、単結晶部位を作
製することが困難であり、速すぎる場合は融液と結晶の
接触が切れてしまうからである。The pulling rate is 2.0 at the initial stage of growth.
It is desirable to be 20.0 mm / hour. If it is too slow, it is difficult to stretch the precipitated crystal finely to form a single crystal site, and if it is too fast, the melt and the crystal may lose contact. Because.
【0019】変化後の引き上げ速度は、成長初期のもの
より遅いこと、さらには0.1〜5.0mm/時である
ことが好ましい。速すぎる場合には結晶と融液の接触が
断たれるため引き上げ軸方向への成長が起こらず、遅す
ぎる場合は速度制御が困難なことに加えて、成長速度が
遅すぎるため実用的ではないからである。The pulling rate after the change is preferably slower than that at the initial stage of growth, and more preferably 0.1 to 5.0 mm / hour. If it is too fast, the contact between the crystal and the melt is cut off, so growth does not occur in the pulling axis direction.If it is too slow, it is difficult to control the speed, and the growth rate is too slow, which is not practical. Because.
【0020】引き上げ速度の変化率についてはいかなる
値であってもかまわない。The rate of change of the pulling rate may be any value.
【0021】結晶の回転速度は毎分20回転以下が好ま
しい。より好ましい回転速度は、毎分6回転以下であ
る。回転速度が速すぎる場合は結晶と融液の固液界面が
上に凸になり、単結晶に欠陥が生じやすいため好ましく
ないからである。The rotation speed of the crystal is preferably 20 rpm or less. A more preferable rotation speed is 6 rotations per minute or less. This is because if the rotation speed is too fast, the solid-liquid interface between the crystal and the melt will be convex upward, and defects will easily occur in the single crystal, which is not preferable.
【0022】成長容器内は、一旦、真空脱気した後、不
活性ガスで置換されていることが好ましい。真空脱気す
る事により、熱劣化の原因物質であると考えられる大気
中の酸素、二酸化炭素、水等を取り除くことができるか
らである。成長容器内を不活性ガスで置換することで、
原料の減少や不必要な結晶成長核発生の原因となる原料
の昇華を抑制することができる。It is preferable that the inside of the growth container is once deaerated in vacuum and then replaced with an inert gas. This is because vacuum deaeration can remove oxygen, carbon dioxide, water and the like in the atmosphere, which are considered to be the causative substances of thermal deterioration. By replacing the inside of the growth vessel with an inert gas,
It is possible to suppress the sublimation of the raw material which causes a decrease in the raw material and generation of unnecessary crystal growth nuclei.
【0023】本発明で使用される不活性ガスとは、製造
を目的とする有機非線形光学結晶材料と反応しないか、
若しくは反応の触媒とならないガスならば何でも良い。
好ましくは、Ar、N2 が用いられる。The inert gas used in the present invention does not react with the organic nonlinear optical crystal material for the purpose of production,
Alternatively, any gas that does not serve as a catalyst for the reaction may be used.
Ar and N 2 are preferably used.
【0024】本発明の金属棒を用いる溶融引き上げ法に
より得られた高純度の結晶を再度種子結晶として用いる
ことも可能であるThe high-purity crystal obtained by the melt-pulling method using the metal rod of the present invention can be used again as a seed crystal.
【0025】[0025]
【実施例】本発明について以下の実施例によりさらに詳
細に説明する。The present invention will be described in more detail by the following examples.
【0026】実施例1 ステンレス棒を用いたMNBA
−Et結晶成長 本実験で使用した原料MNBA−Etの精製は、MNB
A−Etのジクロロメタン溶液を中性アルミナカラムを
通した後、溶媒蒸発法により再結晶を行う手順を2度繰
り返して得られた粉末をガラス容器に充填し、さらに1
×10-3Torr以下の減圧下で175℃に加熱して行
う昇華精製を3度繰り返して行った。Example 1 MNBA using a stainless steel rod
-Et crystal growth Purification of the raw material MNBA-Et used in this experiment was performed using MNB.
A solution of A-Et in dichloromethane was passed through a neutral alumina column and then recrystallized by a solvent evaporation method. This procedure was repeated twice, and the obtained powder was filled in a glass container.
Sublimation purification performed by heating to 175 ° C. under a reduced pressure of × 10 -3 Torr or less was repeated 3 times.
【0027】カラムクロマトグラフィーによる精製はメ
ルク社製の粒径70〜230メッシュの中性アルミナを
使用して作製した内径8cm高さ約20cmのカラムを
通すことにより行った。Purification by column chromatography was carried out by passing through a column having an inner diameter of 8 cm and a height of about 20 cm, which was manufactured by Merck and made of neutral alumina having a particle size of 70 to 230 mesh.
【0028】原料を銅製の坩堝の中に充填し、成長容器
内に設置した。坩堝のサイズは内径25mm、深さ25
mmであった。熱媒としてはシリコンオイルを使用し
た。成長容器内は、一旦、ロータリーポンプとターボ分
子ポンプにより真空脱気した後、Arガスで置換した。
真空脱気時の真空度は2×10-6torr、置換後の容
器内圧力は室温でほぼ3気圧であった。The raw material was filled in a copper crucible and placed in a growth vessel. The crucible has an inner diameter of 25 mm and a depth of 25.
It was mm. Silicon oil was used as the heat medium. The inside of the growth vessel was once evacuated by a rotary pump and a turbo molecular pump and then replaced with Ar gas.
The degree of vacuum during vacuum deaeration was 2 × 10 −6 torr, and the pressure inside the container after the substitution was about 3 atm at room temperature.
【0029】本実験で、金属棒として直径2mm長さ2
0mmのステンレス棒を使用し、シードチャックに取り
付けた。In this experiment, a metal rod having a diameter of 2 mm and a length of 2 was used.
A 0 mm stainless rod was used and attached to the seed chuck.
【0030】原料融解、成長時における坩堝の温度制御
には、温度精度±0.01℃、プログラム可能なオイル
バスを使用し、熱媒としてはシリコンオイルを使用し
た。また、成長容器雰囲気の温度を制御するために、成
長容器自体をシースヒーターで加熱した。A temperature accuracy of ± 0.01 ° C. and a programmable oil bath were used to control the temperature of the crucible during melting of the raw materials and growth, and silicon oil was used as the heat medium. Further, in order to control the temperature of the growth container atmosphere, the growth container itself was heated with a sheath heater.
【0031】オイルバスの温度を177℃、シースヒー
ターの温度を160℃に設定し原料を加熱溶融した。原
料が完全に融解した後に、ステンレス棒を融液に接触さ
せ液面下8mmまで降下させたのち、すぐに5mm/時
の速度で引き上げを開始した。The temperature of the oil bath was set to 177 ° C. and the temperature of the sheath heater was set to 160 ° C., and the raw materials were heated and melted. After the raw material was completely melted, the stainless steel rod was brought into contact with the melt and lowered to 8 mm below the liquid surface, and immediately after that, pulling was started at a speed of 5 mm / hour.
【0032】12時間経過した後に、固液界面付近の結
晶は直径2mm程度になり、ネック部を形成することが
できた。その後結晶径を拡大させるため、引き上げ速度
を0.5mm/時、シースヒーターの設定値を158℃
に落とし、同時に結晶の回転を開始した。回転速度は1
0rpmであった。After 12 hours, the crystal in the vicinity of the solid-liquid interface had a diameter of about 2 mm and a neck portion could be formed. After that, in order to increase the crystal diameter, the pulling rate is 0.5 mm / hour, and the set value of the sheath heater is 158 ° C.
At the same time, the crystals started to rotate. Rotation speed is 1
It was 0 rpm.
【0033】20時間後、引き上げ速度を速め結晶を速
やかに融液から切り放し、成長を停止した。After 20 hours, the crystal was rapidly cut off from the melt by increasing the pulling rate to stop the growth.
【0034】引き上げた結晶は、目視観察により透明で
あった。結晶の大きさは、直径6mm・長さ15mmで
あった。The pulled crystal was transparent by visual observation. The crystal size was 6 mm in diameter and 15 mm in length.
【0035】今回作製した結晶の二次非線形光学定数の
最大成分であるd11をメーカーフリンジ法(Jouna
l of Applied Physics.vol.
41.1667:1970)で評価した結果、高い二次
光学的非線形性をもつ代表的な材料であるニオブ酸リチ
ウムの最大成分であるd33より4倍以上高い性能を示し
た。D 11 which is the maximum component of the second-order nonlinear optical constant of the crystal prepared this time is determined by the maker fringe method (Jouna
l of Applied Physics. vol.
41.1667: 1970) showed that the performance was more than four times higher than d 33, which is the maximum component of lithium niobate, which is a typical material having high second-order optical nonlinearity.
【0036】本実施例により、ステンレス棒を用いて単
結晶成長が可能であることが確認できた。From this example, it was confirmed that single crystal growth was possible using a stainless steel rod.
【0037】実施例2 ステンレス棒を用いて作製した
種子結晶によるMNBA−Et結晶成長 実施例1により作製した結晶から、ネッキングにより形
成された直径2mm長さ2cmの部分を切り出して、シ
ードチャックに取り付け、種子結晶として使用した。Example 2 MNBA-Et Crystal Growth by Seed Crystal Produced Using Stainless Steel Rod From the crystal produced by Example 1, a portion having a diameter of 2 mm and a length of 2 cm formed by necking was cut out and attached to a seed chuck. , Used as seed crystals.
【0038】原料精製、原料充填、成長容器内脱気・置
換、原料融解の手順は実施例1と同様であった。The procedures of raw material purification, raw material filling, degassing / substitution in the growth vessel, and raw material melting were the same as in Example 1.
【0039】完全に原料が融解した後、シースヒーター
設定値を165℃にし、温度が安定するのを待って種子
結晶を降下させ融液に接触させた。接触した後、速やか
に0.5mm上昇させた。その後シースヒーターの設定
値を158℃まで20分かけて降下させてから、0.5
mm/時の速度で引き上げを、10rpmの速度で回転
を開始した。After the raw material was completely melted, the sheath heater setting value was set to 165 ° C., and after the temperature was stabilized, the seed crystal was lowered and brought into contact with the melt. After the contact, it was quickly raised by 0.5 mm. Then, lower the sheath heater setting value to 158 ° C over 20 minutes, and then
Lifting was started at a speed of mm / hour, and rotation was started at a speed of 10 rpm.
【0040】30時間後に、引き上げ速度を上げて結晶
を速やかに切り放し成長を停止した。After 30 hours, the pulling rate was increased to quickly cut off the crystal to stop the growth.
【0041】得られた結晶は、目視では透明であり直径
6mm、長さ15mmであった。The obtained crystals were visually transparent and had a diameter of 6 mm and a length of 15 mm.
【0042】今回作製した結晶の二次非線形光学定数の
最大成分であるd11を実施例1と同様にメーカーフリン
ジ法で評価した結果、高い二次光学的非線形性をもつ代
表的な材料であるニオブ酸リチウムの最大成分であるd
33より4倍以上高い性能を示した。As a result of evaluating d 11 which is the maximum component of the second-order nonlinear optical constant of the crystal prepared this time by the maker fringe method as in Example 1, it is a typical material having a high second-order optical nonlinearity. D, which is the maximum component of lithium niobate
The performance was four times higher than 33 .
【0043】本実施例により、金属棒を用いて作製した
結晶を種子結晶として用いることができることが示され
た。The present example shows that the crystal produced by using the metal rod can be used as a seed crystal.
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明によれば、高性能な有機非線形光
学結晶材料を溶融引き上げ法で成長する際に、再現性良
くネッキングができ、大型・良質の単結晶を短期間のう
ちに再現性よく簡便に育成する製造方法を提供すること
ができる。According to the present invention, when a high-performance organic nonlinear optical crystal material is grown by the melt-pulling method, necking can be performed with good reproducibility, and a large-sized, high-quality single crystal can be reproducible within a short period of time. It is possible to provide a manufacturing method that grows well and easily.
【図1】本発明の有機非線形光学結晶の製造に用いられ
る溶融引き上げ装置の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a melt pulling apparatus used for producing an organic nonlinear optical crystal of the present invention.
1 引き上げ軸 2 金属棒 3 原料融液 4 銅製坩堝(内) 5 銅製坩堝(外) 6 チャンバー 7 オイル入口 8 オイル出口 9 排気口 10 ガス導入口 11 排気弁 12 ガス導入弁 1 Pull-up shaft 2 Metal rod 3 Raw material melt 4 Copper crucible (inner) 5 Copper crucible (outer) 6 Chamber 7 Oil inlet 8 Oil outlet 9 Exhaust port 10 Gas inlet port 11 Exhaust valve 12 Gas inlet valve
Claims (10)
化アルキルである。)で表される4’−ニトロベンジリ
デン−3−アルカノイルアミノ−4−メトキシアニリ
ン、4’−ニトロベンジリデン−3−ハロゲノアルカノ
イルアミノ−4−メトキシアニリン、および、これらの
有する水素の少なくとも1部が重水素置換された化合物
から選ばれる有機非線形光学結晶材料の単結晶を溶融引
き上げ法で製造する方法において、種子として金属棒を
用いることを特徴とする有機非線形光学結晶の製造方
法。1. A general formula: (However, R is alkyl having 2 or less carbon atoms or alkyl halide.) 4′-nitrobenzylidene-3-alkanoylamino-4-methoxyaniline, 4′-nitrobenzylidene-3-halogenoalkanoylamino A metal rod is used as a seed in a method for producing a single crystal of an organic nonlinear optical crystal material selected from -4-methoxyaniline and a compound in which at least part of these hydrogens is deuterium-substituted, by a melt pulling method. A method of manufacturing an organic nonlinear optical crystal, which is characterized by the above.
る請求項1記載の有機非線形光学結晶の製造方法。2. The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the metal rod is stainless steel.
リデン−3−エチルカルボニルアミノ−4−メトキシア
ニリンであることを特徴とする請求項1記載の有機非線
形光学結晶の製造方法。3. The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the organic nonlinear optical material is 4′-nitrobenzylidene-3-ethylcarbonylamino-4-methoxyaniline.
ィー法、再結晶法および昇華法の組み合わせにより行わ
れていることを特徴とする請求項1記載の有機非線形光
学結晶の製造方法。4. The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the raw material compound is purified by a combination of a column chromatography method, a recrystallization method and a sublimation method.
20以下の回転速度で回転しながら結晶を引き上げるこ
とを特徴とする請求項1記載の有機非線形光学結晶の製
造方法。5. The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the crystal is pulled while rotating at a rotation speed of 20 or less per minute when the single crystal is grown by the melt pulling method.
を特徴とする請求項1記載の有機非線形光学結晶の製造
方法。6. The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the pulling rate is changed during the growth.
m/時であることを特徴とする請求項6記載の有機非線
形光学結晶の製造方法。7. The initial pulling speed is 2.0 to 20.0 m.
The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 6, wherein m / hour.
m/時であることを特徴とする請求項6記載の有機非線
形光学結晶の製造方法。8. The pulling speed after the change is 0.1 to 5.0 m.
The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 6, wherein m / hour.
で置換することを特徴とする請求項1記載の有機非線形
光学結晶の製造方法。9. The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 1, wherein the inside of the growth container is deaerated in vacuum and then replaced with an inert gas.
を特徴とする請求項9記載の有機非線形光学結晶の製造
方法。10. The method for producing an organic nonlinear optical crystal according to claim 9, wherein the inert gas is Ar or N 2 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3978094A JPH07248515A (en) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | Production of organic nonlinear optical crystal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3978094A JPH07248515A (en) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | Production of organic nonlinear optical crystal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH07248515A true JPH07248515A (en) | 1995-09-26 |
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ID=12562455
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP3978094A Pending JPH07248515A (en) | 1994-03-10 | 1994-03-10 | Production of organic nonlinear optical crystal |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH07248515A (en) |
-
1994
- 1994-03-10 JP JP3978094A patent/JPH07248515A/en active Pending
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