인 고차 광 비선형성 및 낮은 포논 흡수를 갖는 유기 테라헤르츠(THz) 결정은 다양한 THz 응용 분야에 대해 매우 바람직하다. 본 연구에서는, 비선형 광학 양이온성 크로모포어의 전자 공여자(ED) 단위에 고도로 극성인 염소화 치환기를 도입함으로써, 통상적으로 미시적 광 비선형성 감소에 대한 우려로 인해 회피되어 온 변형을 최초로 적용하여 고성능 유기 THz 염 결정을 개발하기 위한 새로운 분자 설계 전략을 제시한다. 염소화되지 않은 ED를 기반으로 한 결정과 비교할 때, 새롭게 설계된 염소화 ED 기반 결정은 염소 치환기로 유도되는 공극 부피 감소, 더 높은 결정 밀도, 그리고 향상된 다중 이온-이온 상호작용을 포함한 구조적 특성이 유의미하게 개선됨을 보인다. 이러한 특성들은 0.5–2.2 THz 범위에서 현저하게 좁고 약한 포논 흡수를 유발한다. 중요하게도, 이 결정들은 염소화되지 않은 유사체와 비교할 때 동등하거나 그 이상에 해당하는 큰 미시적 및 거시적 광 비선형성을 나타낸다. 그 결과, 두께 0.32 mm의 3Cl‐OHQ‐T 결정은 1140 nm에서 펌프 펄스 130 fs의 동일한 여기 조건 하에, 두께 1.0 mm의 ZnTe 결정에 비해 피크-투-피크 THz 전기장 값이 약 16배 더 높은 우수한 THz 파 생성 성능을 제공한다. 또한, 염소화 ED 기반 결정에 기반한 THz 생성기는 대표 화합물에 대해 성공적인 라세미(racemic) 검출을 가능하게 한다.

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