Исследователи изучают дизайн полярных кристаллических твердых тел из чистых молекулярных материалов

Хармит Бходай, аспирант химического факультета Миссурийского университета S&T из Чандигарха, Индия, был ведущим автором статьи под названием «Идеальное полярное выравнивание параллельных слоев белоамфифилов: улучшенное структурное смещение, реализованное в сегнетоэлектрических кристаллах новой серии метоксифенила ацетофеноновых азинов».

Редакторы журнала выбрали статью в качестве особенность обложки из Химия — Европейский журнал. Исследование также было представлено в «Горячая тема: Кристаллическая инженерия.»

Бходай написал статью совместно с доктором Натаном Ноттсом, выпускником Университета Миссури, и доктором Райнером Глейзером, профессором химии в S&T.

«Основной целью наших исследований было создание полярных кристаллических твердых тел из чистых молекулярных материалов для нелинейной оптики», — говорит Бходай. «Вместо того, чтобы просто искать эти кристаллы, мы хотели создать органику и дипептиды, которые хотели бы кристаллизоваться с супрамолекулярными архитектурами».

Сначала команда попыталась разработать молекулы, которые бы способствовали сильным боковым притягивающим взаимодействиям между соседними молекулами, но затем обнаружила, что они могут пойти дальше и намеренно препятствовать дипольному антипараллельному выравниванию полярных материалов для лучшей производительности. Исследовательская группа описала успешный синтез четырех представителей новой «метоксифенильной серии» ацетофеноновых азинов.

«Это исследование привело к захватывающим открытиям в области внутри- и межслоевых взаимодействий», — говорит Бходай. «Взаимодействие между внутрислоевыми и межслоевыми межмолекулярными взаимодействиями является сложной задачей, и поиск правильного баланса постоянно находится у нас в голове и является предметом обширных вычислительных теорий».

Бходай говорит, что благодаря исследованию впервые стало возможным установить экспериментальные соотношения структура-функция для нелинейно-оптической активности сегнетоэлектрических молекулярных кристаллов.