非線性光學(xué)(NLO)晶體材料在現(xiàn)代激光科學(xué)與技術(shù)中占有重要地位。BO3平面基元作為優(yōu)秀的非線性光學(xué)構(gòu)筑基元被用來(lái)設(shè)計(jì)和合成了系列優(yōu)秀的非線性光學(xué)晶體材料,NO3因其共軛平面結(jié)構(gòu)也被公認(rèn)為是構(gòu)筑NLO材料的理想結(jié)構(gòu)單元之一。然而,硝酸鹽因非常容易溶于水,使得發(fā)展該類化合物作為NLO晶體材料遇到瓶頸。
中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員羅軍華帶領(lǐng)的無(wú)機(jī)光電功能晶體材料研究團(tuán)隊(duì),在國(guó)家杰出青年基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和海西研究院“團(tuán)隊(duì)百人”計(jì)劃入選者趙三根主持的國(guó)家自然科學(xué)基金面上和青年基金以及中科院海西研究院“春苗人才”專項(xiàng)和福建省杰出青年基金等項(xiàng)目資助下,成功獲得了一種包含三種功能結(jié)構(gòu)基元的新型硝酸鹽NLO材料Bi3TeO6OH(NO3)2。由于三種基元的協(xié)同作用,其倍頻效應(yīng)達(dá)到了3倍KDP;同時(shí),實(shí)驗(yàn)表明該材料具有很高的抗水性,與中科院理化技術(shù)研究所研究員林哲帥合作,通過(guò)理論計(jì)算初步解釋了其抗水性的原因。該研究表明多功能基元復(fù)合是一種發(fā)展具有高抗水性和大倍頻效應(yīng)硝酸鹽NLO材料的有效手段,研究結(jié)果發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed., 2016, DOI: 10.1002/anie.201609876)上。
最近,該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)了一種新型無(wú)鈹深紫外磷酸鹽NLO晶體材料Cs2LiPO4,其結(jié)構(gòu)單層具有類蜂窩狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使得其倍頻效應(yīng)達(dá)到了此類深紫外波段透過(guò)的磷酸鹽NLO晶體材料中最高的1.8倍KDP。與中科院理化所林哲帥合作從理論上揭示了其倍頻效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理,為相關(guān)材料的發(fā)展提供了有益參考。研究結(jié)果發(fā)表在《化學(xué)材料》(Chem. Mater., 2016, 28, 7110−7116)上,博士研究生沈耀國(guó)為論文第一作者。
此前,該研究團(tuán)隊(duì)在無(wú)鈹深紫外NLO材料方面取得系列研究進(jìn)展,相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Nat. Commun.(2014, 5,4019);J. Am. Chem. Soc.(2014, 136, 8560-8563);J. Am. Chem. Soc.(2015, 137, 2207-2210);Angew. Chem. Int. Ed.(2015, 54, 4217-4221);J. Am. Chem. Soc.(2016, 138, 2961-2964) 等。
福建物構(gòu)所等在非線性光學(xué)晶體材料研究中取得系列進(jìn)展
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