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福建物构所新一代深紫外非线性光学晶体研究获进展
发布时间:2018-07-03    来源:福建物质结构研究所     浏览次数:
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深紫外(λ<200nm)非线性光学(NLO)晶体是获得全固态深紫外激光的核心元件,目前仅有KBe2BO3F2(KBBF)晶体实现了Nd:YAG的直接六倍频深紫外激光(波长 = 177.3 nm)输出,然而严重的层状习性制约了KBBF的商业化生产和实际应用。数十年来,设计合成新一代深紫外非线性光学晶体一直是亟待研究的方向。


中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室叶宁课题组在国家杰出青年基金、中科院B类战略性先导科技专项等项目的资助下,在新一代深紫外非线性光学晶体研究方面取得突破性进展。基于KBBF的结构为设计模板,在保持其结构和性能优点的同时,通过N-H···F氢键和Be-F离子键强化层间连接,分别合成两例有效克服了层状习性的深紫外非线性光学晶体NH4Be2BO3F2(ABBF)和Be2BO3F(γ-BBF)。ABBF和γ-BBF的紫外截止边、双折射和倍频效应非常接近或优于KBBF,使得其I类最短相位匹配波长分别可达173.9 nm和146 nm,展示出优异的深紫外光输出潜能,是极具应用前景的深紫外非线性光学晶体。


相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed.)上,进一步研究工作正在进行中。


此前,该研究团队在紫外、深紫外NLO材料的设计、合成、晶体生长和非线性性能研究方面也取得了系列研究进展,相关成果发表于J. Mater. Chem. C, 2018, DOI: 10.1039/C8TC01319E; J. Am. Chem. Soc.,2018, 3884-3887; J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 3884; Chem. Commun., 2018, 54, 1445; Chem. Commun., 2017, 53, 9398; J. Mater. Chem. C, 2017, 5, 8758;Chem. Mater 2017, 2, 896; Chem. Mater. 2016, 28, 9122; Chem. Mater. 2016, 28, 2301; Chem. Mater. 2015, 27, 7520。