中科院在設(shè)計(jì)合成新型硼酸鹽光學(xué)晶體材料研究中獲進(jìn)展

        中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所新型光電功能材料研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)合成新型紫外光學(xué)晶體材料方面進(jìn)行了系統(tǒng)的探索研究，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，合成出具有新穎結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的硼酸鹽Li6Zn3(BO3)4。相關(guān)研究成果作為封面文章發(fā)表在《無(wú)機(jī)化學(xué)前沿》(Inorganic Chemistry Frontiers)上。
 　　硼酸鹽具有豐富的化學(xué)結(jié)構(gòu)，B原子可采用BO3和BO4兩種配位方式，并進(jìn)一步聚合成一維的鏈、二維的層和三維的網(wǎng)絡(luò)，使硼酸鹽具有豐富的晶體結(jié)構(gòu)。因此，硼酸鹽是設(shè)計(jì)合成新型光學(xué)晶體材料的優(yōu)選體系?；陉庪x子基團(tuán)理論，BO3平面基元具有不對(duì)稱(chēng)電子云分布的π 共軛軌道，具有較大的微觀極化率，平行排列的BO3平面基元利于使材料獲得好的倍頻效應(yīng)和雙折射性質(zhì)，這兩個(gè)參數(shù)直接決定了材料的激光轉(zhuǎn)換效率和倍頻應(yīng)用波段范圍。
 Li-O配位和硼酸鋰鋅的差熱-熱重曲線
 　　中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所新型光電功能材料研究團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)合成新型紫外光學(xué)晶體材料方面進(jìn)行了系統(tǒng)的探索研究，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，合成出具有新穎結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的硼酸鹽Li6Zn3(BO3)4。該晶體結(jié)晶于三斜晶系P-1空間群，結(jié)構(gòu)中含有近平面排列的孤立BO3基團(tuán)使其具有相對(duì)較大的雙折射率(0.065@1064 nm)。該結(jié)構(gòu)中首次報(bào)道了共面連接的LiO4四面體?？蒲腥藛T全面系統(tǒng)地總結(jié)了近100種含鋰硼酸鹽化合物，分析晶體結(jié)構(gòu)Li-O多面體特性，歸納了Li-O配位陰離子基團(tuán)種類(lèi)和基團(tuán)間的配位方式。研究發(fā)現(xiàn)，由于LiO4四面體共面連接時(shí)Li-Li原子間存在較大的斥力，導(dǎo)致共面連接的LiO4四面體情況非常罕見(jiàn)。此外，科研人員通過(guò)相關(guān)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，Li6Zn3(BO3)4在溫度290℃-360℃和650℃-770℃范圍有兩個(gè)可逆相變，是一種潛在的相變材料。
 　　該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、新疆維吾爾自治區(qū)國(guó)際合作等的項(xiàng)目資助。
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 　　中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所新型光電功能材料研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，合成出具有新穎結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的硼酸鹽，為設(shè)計(jì)合成新型光學(xué)晶體材料提供優(yōu)選體系，這是在光學(xué)晶體材料研究領(lǐng)域的一大重要突破，表明我國(guó)在科研探究方面的實(shí)力也在不斷提高，未來(lái)還將取得更多研究成果。