효율적인 광대역 테라헤르츠(THz) 파 발생을 위한 새로운 유기 결정의 개발은, 단일 결정 내에서 여러 핵심 물성들을 동시에 달성해야 하므로 여전히 어렵다. 본 연구에서는 THz 파 생성기에 맞춤 설계된 새로운 유기 비선형 광학 염 결정의 계열을 제시한다. 새로 설계된 불소화 양이온 크로모포어인 6-fluoro-2-(4-hydroxystyryl)-1-methylquinolinium (OH6FQ)는, 불소화 또는 비불소화 음이온들을 다양한 조합으로 사용하여 여섯 가지 서로 다른 이온 결정에 통합되었다. 특히, 불소화 OH6FQ 양이온과 삼불소화 음이온으로 구성된 테트라플루오르화 결정은, mm 크기의 판상(plate-like) 형태로서 자라난 결정에서의 최적 면( facet ) 배향뿐 아니라, 거시적 광 비선형성의 크기 및 전체-분자 포논과 음이온-신장 진동 영역 전반에 걸친 비교적 낮은 THz 흡수 등, 효율적인 THz 파 발생에 필수적인 요구조건을 충족한다. 이러한 테트라플루오르화 결정은 무기물 ZnTe에 비해 광-대-THz 진폭 변환 효율이 20배 이상 높으며, 16 THz까지 확장되는 광대역 대역폭을 보인다. 우리가 아는 한, 본 연구는 테트라플루오르화 이온성 유기 THz 결정에 대한 최초의 보고이며, 다양한 THz 포토닉스 및 비선형 광학 응용을 위한 유망한 잠재력을 보여준다.

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