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新疆理化所首次提出氟磷酸盐可为紫外非线性光学优势材料
2018-10-22 | 作者: | 【 】【打印】【关闭

  探索功能基团是进行功能导向性材料研发关键所在中科院新疆理化所新型光电功能材料研发团队一直致力于非线性光学材料设计制备缩短材料制备的研发周期研发团队建立了材料软件研发材料基因筛选及预测材料设计第一性原理计算和结构预测设计制备的材料集成研究方案 

  近期针对紫外/紫外非线性光学材料发展瓶颈中科院新疆理化所新型光电功能材料研发团队通过探索非线性光学材料有效功能基团进行结构设计组装紫外/深紫外非线性光学材料设计方面取得了成效2017该课题组提出了在硼酸盐中引入[BOxF4-x](x = 1,2,3) 功能基团的设计策略理论计算和实验表明[BOxF4-x]基团的引入可以剪切B-O网络构建有利于产生大双折射的结构同时产生大的倍频效应和短的紫外截止边相关成果发表以Very Important Paper (VIP) 形成国际著名期刊德国应用化学》 (Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 3916) 遵循这一策略设计合成了一系列具有优异性能的氟硼酸盐深紫外非线性光学材料包括NH4B4O6F, CsB4O6F, RbB4O6F, CsKB8O12F2, CsRbB8O12F2, MB5O7F3 (M = Ca,Sr) 

  在此基础研发团队进一步提出了一类新的功能基团 (PO3F)2?(PO2F2) –获得了氟磷酸盐或称氟化磷酸盐非线性光学材料拓展了该领域的研究方向研究人员了提出通过 (PO3F)2?(PO2F2) –基团替换(PO4)3基团来提升磷酸盐晶体的双折射第一性原理计算表明(PO3F)2?(PO2F2) –基团具有非常大的能隙较大的极化率各向异性和超极化率说明可以增强晶体的双折射同时产生大倍频效应和短截止边基于理论研究研究人员在无机晶体数据库中搜索并应用第一性原理方法筛选出了一例紫外非线性光学材料(NH4)2PO3F通过溶剂蒸发法生长了厘米级大小的单晶粉末倍频实验测试表明它满足266 nm倍频光相位匹配更重要的是氟磷酸盐具有比硼酸盐小的折射率色散降低了其在深紫外波段对双折射的要求该工作提出的氟磷酸盐拓展了该领域的研究方向并验证材料集成研究方案准确性 

       相关成果发表在美国化学学会化学材料杂志上(Chem. Mater. 2018, 30, 5397, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemmater.8b02223)。该研究得到了中国科学院西部之光项目国家973青年项目国家自然科学基金等的支持

. 筛选(PO3F)2?(PO2F2) –基团优异非线性光学材料基因并通过实验验证

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