福建物構(gòu)所發(fā)現(xiàn)具有大的線(xiàn)性和非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng)的亞銻硼酸鹽
倍頻效應(yīng)(非線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng))和雙折射(線(xiàn)性光學(xué)效應(yīng))是現(xiàn)代光學(xué)中兩種極為重要的性能,可以應(yīng)用到諸多領(lǐng)域。許多研究結(jié)果都顯示含有孤對(duì)電子的陽(yáng)離子對(duì)倍頻效應(yīng)和雙折射性能有顯著的增強(qiáng)作用。然而,這兩種光學(xué)性能對(duì)結(jié)構(gòu)的要求不同,因此在一種材料上同時(shí)實(shí)現(xiàn)大的倍頻效應(yīng)和雙折射仍然是一個(gè)難題。同時(shí),盡管早在上世紀(jì)末科學(xué)家就已經(jīng)報(bào)道了銻硼酸鹽化合物,但是含有孤對(duì)電子的亞銻硼酸鹽至今未見(jiàn)報(bào)道。
中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室無(wú)機(jī)光電功能晶體材料羅軍華團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國(guó)家杰出青年基金、中科院基礎(chǔ)前沿0-1原始創(chuàng)新項(xiàng)目及中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)專(zhuān)項(xiàng)和研究員趙三根負(fù)責(zé)科研項(xiàng)目等的資助下,在此前工作(J. Struct. Chem. 2016, 35, 1269)的基礎(chǔ)上,通過(guò)合成方法創(chuàng)新,利用封管反應(yīng)法成功合成了首例亞銻硼酸鹽化合物SbB3O6。該化合物是由B3O6層和SbO4多面體組成,其倍頻效應(yīng)達(dá)到3.5×KDP,而其雙折射率更是達(dá)到0.290@546nm,為已知硼酸鹽中最大值。與中科院理化技術(shù)研究所研究員林哲帥合作進(jìn)行了理論計(jì)算,發(fā)現(xiàn)其良好性能緣于含孤對(duì)電子的Sb3+和π共軛的B-O基團(tuán)的協(xié)同效應(yīng)。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202001042)上,文章第一作者為福州大學(xué)聯(lián)培碩士研究生劉有超。 研究團(tuán)隊(duì)近年來(lái)在無(wú)機(jī)非線(xiàn)性光學(xué)晶體材料探索方面取得一系列進(jìn)展,相關(guān)成果見(jiàn)J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 3833;J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 1592;Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 540;J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 2207;Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 4217;J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2961;Nat. Commun. 2014, 5: 4019;J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8560;并受邀撰寫(xiě)了相關(guān)綜述,見(jiàn)Coord. Chem. Rev. 2020, 407, 213152; Coord. Chem. Rev.2018, 366, 1。 關(guān)鍵詞: 非線(xiàn)性光學(xué)亞銻硼酸鹽
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