一种具有低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料及其制备方法

本发明属于光功能材料，特别涉及一种具有低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料及其制备方法。

背景技术：

1、光波导器件作为现代集成光子器件基本元件，能通过几何空间限域来增强光与物质相互作用，将光子信号进行空间远距离传输，在光通信、医疗、激光器、深海探测和精密加工等领域具有重要的应用价值。当前，信息化、网络化时代的发展对光波导承载信息的能力提出了更高的要求，而传统石英光波导材料非线性系数较低且声子能量较高，这在一定程度上限制了其应用范围。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料及其制备方法。本发明采用易于操作的液相合成法，与有机物前驱体相比，所合成的系列杂化锑基卤化物光波导材料具有光损耗系数低、传光效率高、光信号可调等优点。本发明为具有优质光学特性的新型光波导材料制备提供了新的思路和途径。

2、所述低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料的制备方法为：将金属氯化盐、甲氨基吡啶类有机物，加浓盐酸和甲醇超声溶解后，在室温下自然挥发1-5小时后得到晶态物质，即为低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料。

3、所述的金属氯化盐为氯化锑和/或氯化铟。

4、所述的甲氨基吡啶类有机物为2-(二甲氨基)吡啶和/或4-(二甲氨基)吡啶。

5、所述的金属氯化物和甲氨基吡啶类有机物的摩尔比为(1±0.5):1。

6、本发明将金属氯化盐与甲氨基吡啶类有机物通过“自下而上”的超分子配位自组装形成一类新型超低光损耗系数的单核和双核杂化锑基卤化物光波导材料，其发光量子产率高达90％。光谱研究和理论计算表明，单核锑基卤化物的低电子维度会降低材料的能隙，且无机单核卤化锑和有机阳离子壳层存在电子转移过程，有利于电子和空穴波函数在空间上的有效分离，从而减少激发单线态和激发三线态的能级差(0.034ev)，因此，单核零维杂化锑基卤化物产生了深蓝色热活化延迟荧光。而在双核零维杂化锑基卤化物中，卤化锑无机核由于具有更大的结构变形和更强的电-声耦合，因此产生了宽谱、高效率的橙色室温磷光。基于不同的分子取向和晶体堆积，单核和双核零维杂化锑基卤化物分别形成了不同极化比的一维棒状微晶和二维层状微晶。本发明中，单核和双核零维杂化锑基卤化物的高结晶性和光滑表面有效降低了光散射，表现出优异的有源光波导性能，其光损耗系数分别低至0.015和0.0010db/μm，为实现光子逻辑编译和光学通信提供了新途径。

技术特征：

1.一种低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法的具体操作为：将金属氯化盐、甲氨基吡啶类有机物，加浓盐酸和甲醇超声溶解后，在室温下自然挥发1-5小时后得到晶态物质，即为低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料。

2.根据权利要求1所述的低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料的制备方法，其特征在于，所述的金属氯化盐为氯化锑和/或氯化铟。

3.根据权利要求1所述的低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料的制备方法，其特征在于，所述的甲氨基吡啶类有机物为2-(二甲氨基)吡啶和/或4-(二甲氨基)吡啶。

4.根据权利要求1所述的低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料的制备方法，其特征在于，所述的金属氯化物和甲氨基吡啶类有机物的摩尔比为(1±0.5):1。

技术总结
本发明公开了一种具有低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料及其制备方法。该方法的具体操作为：将金属氯化盐、甲氨基吡啶类有机物，加浓盐酸和甲醇超声溶解后，在室温下自然挥发，待溶剂挥发后得到晶态物质，即为低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料。本发明采用易于操作的液相合成法，将金属氯化盐与甲氨基吡啶类有机物通过“自下而上”的超分子配位自组装形成一类新型低光损耗系数的杂化锑基卤化物光波导材料。所合成的系列杂化锑基卤化物光波导材料具有光损耗系数低、传光效率高、光信号可调等优点。本发明不仅提供了新型光波导材料制备方法，还为实现光子逻辑编译和光学通信提供了新途径。

技术研发人员：闫东鹏,周博,梁竞文
受保护的技术使用者：北京师范大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15