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碘酸鹽二階非線性光學(xué)晶體的設(shè)計(jì)與合成獲新進(jìn)展 已有1人參與
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碘酸鹽二階非線性光學(xué)晶體的設(shè)計(jì)與合成獲新進(jìn)展 2011-06-08 | 【大 中 小】【打印】【關(guān)閉】 二階非線性光學(xué)材料廣泛應(yīng)用于激光及光通訊領(lǐng)域，而金屬碘酸鹽晶體因具有較強(qiáng)的倍頻效應(yīng)、較寬的透過波段、較高的熱穩(wěn)定性和光學(xué)損傷閾值在二階非線性光學(xué)晶體材料領(lǐng)域占有非常重要的地位。設(shè)計(jì)二階非線性光學(xué)材料的關(guān)鍵是如何誘導(dǎo)無心結(jié)構(gòu)的形成及如何增加化合物的極化率。 福建物構(gòu)所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室毛江高研究員領(lǐng)導(dǎo)的課題組在國家杰出青年基金和國家基金重點(diǎn)項(xiàng)目的資助下，提出將碘酸根與d0電子構(gòu)型過渡金屬的畸變八面體如VO6、NbO6等兩種不對稱無機(jī)結(jié)構(gòu)基元復(fù)合到同一化合物中的思路，利用兩種不對稱構(gòu)筑基元極化作用的疊加來增大獲得非中心對稱結(jié)構(gòu)的幾率并提高其光學(xué)性能。在這一學(xué)術(shù)思想指導(dǎo)下，該課題組得到了系列穩(wěn)定性高、二階非線性光學(xué)性能高于目前廣泛應(yīng)用的KDP（KH2PO4）或KTP（KTiOPO4）的新型無機(jī)碘酸鹽二階非線性光學(xué)晶體，其中K(VO)2O2(IO3)3表現(xiàn)出非常高的倍頻效應(yīng)，在2.05微米激光下為KTP的3.6倍，而且是相位匹配的，同時(shí)具有較高的熱穩(wěn)定性（335 °C）、寬的透過波段和優(yōu)良的晶體生長習(xí)性，因此該化合物是一種具有潛在應(yīng)用價(jià)值的二階非線性光學(xué)晶體材料，研究結(jié)果以全文形式發(fā)表在美國化學(xué)會志上（J. Am. Chem. Soc.，2011，133，5561-5573）。此外，該課題組還得到了層狀結(jié)構(gòu)的NaVO2(IO3)2(H2O)，其粉末倍頻系數(shù)高達(dá)KDP的20倍而且是相位匹配的，熱穩(wěn)定性達(dá)220 ºC（Chem. Mater.，2010, 22, 1545–1550），目前已生長出其厘米級的大晶體。利用d0電子構(gòu)型的Nb5+與碘酸根的復(fù)合合成了BaNbO(IO3)5，其粉末倍頻系數(shù)約為KDP的14倍而且是相位匹配的，熱穩(wěn)定性高達(dá)420 ºC（J. Am. Chem. Soc. 2009，131，9486-9487）。 這些研究結(jié)果為今后新型碘酸鹽二階非線性光學(xué)晶體材料的設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的研究思路。 |
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2樓2014-11-09 16:34:48
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