深紫外非線性光學(xué)晶體通過頻率轉(zhuǎn)換產(chǎn)生深紫外相干光源（波長(zhǎng)小于200納米），是當(dāng)前深紫外全固態(tài)激光技術(shù)的核心元件。 ZGYr$C~  
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就當(dāng)前應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)而言，深紫外非線性光學(xué)性能需同時(shí)滿足較好的深紫外透過率、較大的倍頻效應(yīng)以及足夠的雙折射率等要求。然而，滿足此標(biāo)準(zhǔn)的晶體材料非常罕見，尋找既有足夠大的光學(xué)帶隙、又能呈現(xiàn)足夠強(qiáng)的二階極性和光學(xué)各向異性的深紫外晶體，較為困難。 g#t[LI9(F[  
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中國(guó)科學(xué)院院士陳創(chuàng)天提出的陰離子基團(tuán)理論，為深紫外非線性材料探索提供構(gòu)效關(guān)系規(guī)律，在目前能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的“中國(guó)牌晶體”KBBF族晶體材料的發(fā)現(xiàn)過程中起重要作用。隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，中科院理化技術(shù)研究所林哲帥課題組基于第一性原理方法，發(fā)展一套計(jì)算分析工具，用以精確調(diào)控和闡明深紫外非線性光學(xué)機(jī)理，促使ABBF和BBF等系列深紫外非線性材料的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)。此外，他們又總結(jié)發(fā)展一套深紫外非線性材料計(jì)算機(jī)輔助建模系統(tǒng)和設(shè)計(jì)藍(lán)圖（Acc. Chem. Res. 2020, 53, 209-217；Sci. China Mater. 2020, 63, 1597-1612），用以高效評(píng)估候選材料的深紫外非線性光學(xué)性能，加速深紫外非線性材料的探索。 glF; eT  
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近日，按照此設(shè)計(jì)藍(lán)圖，研究員林哲帥、博士康雷發(fā)表題為Realizing deep-ultraviolet second harmonic generation by first-principles-guided materials exploration in hydroxyborates的研究論文，將深紫外非線性材料研究推進(jìn)到羥基硼酸鹽體系，從第一性原理出發(fā)系統(tǒng)評(píng)估羥基硼酸鹽呈現(xiàn)出的潛在深紫外非線性光學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)羥基硼酸陰離子基團(tuán)可以呈現(xiàn)媲美氟硼酸陰離子基團(tuán)的深紫外非線性光學(xué)性能，設(shè)計(jì)ABOH深紫外非線性光學(xué)結(jié)構(gòu)，并分析系列羥基硼酸鹽材料的晶體結(jié)構(gòu)與非線性性能的演化規(guī)律。同時(shí)，在理論分析和預(yù)測(cè)的指導(dǎo)下，通過實(shí)驗(yàn)獲得從無機(jī)晶體數(shù)據(jù)庫(kù)中篩選出的兩種堿土金屬羥基硼酸鹽化合物，即AEB8O15H4(AE = Sr, Ca)。初步的實(shí)驗(yàn)測(cè)量包括粉末吸收光譜和倍頻效應(yīng)與理論計(jì)算結(jié)果吻合，較好地證實(shí)理論的預(yù)測(cè)，即其具有較大的晶體帶隙、較強(qiáng)的倍頻效應(yīng)和足夠的雙折射率，因而理論上可以實(shí)現(xiàn)最短174納米和185納米的深紫外相位匹配倍頻輸出，證明羥基硼酸鹽能夠呈現(xiàn)出一定的深紫外非線性光學(xué)性能。其能否作為深紫外非線性光學(xué)晶體候選材料，還需進(jìn)一步落實(shí)到大尺寸晶體生長(zhǎng)和更嚴(yán)格的光學(xué)表征上。后續(xù)研究正在開展之中。 \3S8 62B7  
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