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我國發(fā)現(xiàn)新型無鈹深紫外非線性光學(xué)晶體材料

作者: 時間:2016-04-11 來源:激光網(wǎng) 收藏

  由于波長短、加工精度高的優(yōu)點,在半導(dǎo)體光刻、激光光電子能譜儀和激光切割等方面具有重要應(yīng)用。目前,KBe2BO3F2(KBBF)是唯一能實際輸出的非線性光學(xué)(NLO),但是,KBBF含劇毒鈹元素且其層狀生長習(xí)性嚴(yán)重。因此,急需探索新型深紫外NLO材料。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/201604/289454.htm

  

 

  福建物構(gòu)所中科院光電材料化學(xué)與物理重點實驗室羅軍華課題組在國家自然科學(xué)杰出青年基金和海西研究院“團(tuán)隊百人”趙三根副研究員主持的海西研究院“春苗”人才專項等項目資助下,利用配位能力相近的Li+和Al3+取代有毒的Be2+,設(shè)計合成了一種新型無鈹深紫外NLO材料K3Ba3Li2Al4B6O20F(KBLABF)。KBLABF基本繼承了著名的深紫外NLO晶體Sr2Be2B2O7(Nature, 1995, 373, 322)的雙層結(jié)構(gòu),其層狀結(jié)構(gòu)單元繼承了KBBF和Sr2Be2B2O7晶體中[BO3]3-活性功能基元的有利排列方式,從而保留了KBBF和Sr2Be2B2O7良好的光學(xué)性能,其透光范圍低至190 nm,在1064 nm處NLO倍頻效應(yīng)約為KH2PO4標(biāo)準(zhǔn)樣品的1.5倍并且相位匹配;同時,其層狀結(jié)構(gòu)單元之間通過Ba-O鍵緊密連接,使得KBLABF晶體克服了層狀生長習(xí)性(目前生長出的KBLABF晶體c向厚度最高達(dá)8mm,大大超過了目前KBBF的最大厚度)。同時,厘米級KBLABF透明單晶的獲得證實該晶體克服了Sr2Be2B2O7晶體的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定性問題。因此,該材料成為新一代深紫外NLO晶體的優(yōu)秀候選材料。該課題組與中科院理化所林哲帥研究員合作,對其光學(xué)性質(zhì)和聲子譜作了第一性原理理論計算,其結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)相吻合。相關(guān)研究成果已發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.(2016, 138, 2961-2964)上并已申請中國發(fā)明專利(申請?zhí)枺?01610015381.x)和PCT專利(申請?zhí)枺篜CT/CN2016/076020)。



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