福建物構(gòu)所等在新型非線性光學(xué)晶體的合成研究中取得進(jìn)展
非線性光學(xué)晶體材料在激光技術(shù)、激光制導(dǎo)和醫(yī)療診斷等現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)中發(fā)揮重要作用,然而目前,已商業(yè)化的NLO晶體仍不能滿足全波段頻率轉(zhuǎn)化的需求,這阻礙了現(xiàn)代激光技術(shù)的快速發(fā)展。因此,有必要探索能夠應(yīng)用于不同頻率且性能優(yōu)異,特別是具有大的、且相位匹配二階非線性系數(shù)和高激光損傷閾值的晶體。目前已知的鈣鈦礦材料,如NH4PbI3、RbPbI3和CsPbX3 (X = I, Br, Cl)都是中心對稱結(jié)構(gòu),這主要是由于[PbX6]正八面體的配位構(gòu)型難以產(chǎn)生明顯的極化。因此,如何有效地設(shè)計(jì)和合成具有強(qiáng)SHG效應(yīng)的新型NLO晶體,特別是含有立體活性孤對電子的Pb2+陽離子和鹵素陰離子的NLO晶體,仍具挑戰(zhàn)性。由于氧負(fù)離子的電負(fù)性、半徑、配位能力和極化率與鹵素陰離子明顯不同,導(dǎo)致鉛中心配位多面體產(chǎn)生較大的畸變,從而增強(qiáng)了SHG響應(yīng)和雙折射。 在中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助下,中科院院士、中科院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員吳新濤課題組的研究員傅瑞標(biāo)與煙臺大學(xué)副教授馬祖駒合作,通過在鹵化鉛鈣鈦礦CsPbX3 (X = I,Br)中引入極性含氧基團(tuán)[CH3COO],獲得了新型的NLO晶體——Cs3Pb2(CH3COO)2X5 (X = I, Br)。由于Pb-O鍵長明顯短于Pb-X鍵長,加上Pb2+周圍活性孤對電子的影響,[PbX4O2]多面體具有明顯的畸變。實(shí)驗(yàn)表明,Cs3Pb2(CH3COO)2X5 (X = I, Br)晶體具有強(qiáng)的且相位匹配的二階倍頻效應(yīng)(分別為8和4倍的KDP)、大的激光損傷閾值(分別為27和44倍的AgGaS2),同時(shí)在0.5-6 μm波長范圍內(nèi)具有高透過率,是潛在的可應(yīng)用于可見-紅外區(qū)的二階非線性光學(xué)晶體。 |