我国深紫外非线性光学晶体材料研究获突破‘pg电子官网入口’

浅紫外（λ200nm）非线性光学（NLO）晶体是取得全固态浅紫外激光的必不可少的晶体材料。目前只有我国科学家陈创天等发明者KBe2BO3F2(KBBF)晶体能在实际中必要倍频输入浅紫外激光。KBBF晶体早已被我国用作发展一系列独特的涉及浅紫外液体激光技术和激光源装备，并在众多前沿科学研究中取得了最重要应用于。

然而，KBBF晶体不存在难以克服的本征缺失，如原料铍元素有剧毒、不存在相当严重的层状生长习性，从而很大地制约了其商业化生产和应用于进程。因此，世界各国科研机构都在积极探索发展新一代的浅紫外NLO晶体材料。

探寻新型浅紫外NLO晶体的关键科学问题在于新材料必须同时符合“浅紫外利用-大倍频效应-较小双折射”互相对立性能指标。中国科学院新疆化学系技术研究所中科院类似环境功能材料与器件重点实验室潘世烈课题组近期通过系统总结不含卤素硼酸盐体系（Coord.Chem.Rev.2016,323,15），基于材料仿真方法明确提出了一种将(BO3F)4-功能基团引进硼酸盐框架的设计策略；基于该策略，顺利检验出有一系列很有潜力的含氟硼酸锂浅紫外NLO晶体（Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,3916）。

在此工作基础上，科研人员糅合KBBF晶体的结构特征，更进一步通过以NH4+替代K+，(BO3F)4-替代(BeO3F)5-，顺利设计制备了NH4B4O6F(ABF)晶体。实验证明，该材料具备十分较短的紫外累计边（156nm），较小的倍频系数（3×KDP），高的双折射需要符合浅紫外振幅给定（最较短给定波长158nm）。同时，与KBBF比起，ABF的晶体结构更为灵活，层间作用力明显强化，从而避免了层状生长习性，取得了厘米级的晶体。此外，该材料原料不不含剧毒铍元素，且倍频效应是KBBF的2.5倍，用作浅紫外激光光源可取得更高的切换效率。

ABF综合性能出色，未来将会沦为下一代浅紫外NLO晶体。涉及研究成果公开发表在《美国化学会志》上。

该研究成果受到国家自然科学基金委、中科院和新疆科技厅等单位的大力支持。

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