探索滿足“深紫外透過-大倍頻效應-較大雙折射”相互矛盾性能指標的深紫外（< 200 nm）非線性光學晶體是當前該領域亟待突破的關鍵難點。通過材料結(jié)構(gòu)性能關系研究，建立功能基元數(shù)據(jù)庫，探索平衡制約性能微觀機理，篩選并引入新的功能基團來平衡矛盾綜合品質(zhì)因子是突破深紫外用晶體的有效手段。 dXo'#.  
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　　根據(jù)以上思路，中國科學院新疆理化技術(shù)研究所新型光電功能材料實驗室潘世烈研究團隊開展了系統(tǒng)研究。建立了典型硼酸鹽晶體材料的結(jié)構(gòu)與性能數(shù)據(jù)庫，分析了硼酸鹽晶體各項性能之間相互制約的原因，提出了一種新的材料設計策略。該策略通過引入基于材料模擬方法篩選出一類[BOF]功能基團：(BO3F)4-、(BO2F2)3-和(BOF3)2-。研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)-離子的引入增大了[BOF]基團的各向異性，可增大材料雙折射，在獲得大帶隙的同時可以避免層狀生長習性。研究人員選取了四個氟硼酸鹽化合物，通過第一性原理進行理論模擬，評估了其結(jié)構(gòu)和線性及非線性光學性能，篩選出Li2B6O9F2(LBOF)證實了提出的設計策略可行性。通過HSE06雜化泛函評估LBOF的帶隙為8.05 eV，對應的紫外截止邊為155 nm，理論計算評估的雙折射值為0.07@1064   nm，最短相位匹配波長達到192 nm。并通過實驗證明了Li2B6O9F2作為深紫外非線性光學晶體的優(yōu)越性：可實現(xiàn)266nm倍頻輸出，其倍頻效應達0.3倍BBO，是一種很有潛力的深紫外非線性光學晶體。 :56lzsWUE<  
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　　該項研究工作首次提出了通過B-F剪裁三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)獲得較大雙折射并保持低紫外截止邊、大倍頻效應的設計策略，成功篩選出一類綜合品質(zhì)因子優(yōu)異的功能基團，并通過實驗進行驗證研究，篩選出在深紫外波段具有重要應用的非線性光學材料。該工作通過數(shù)據(jù)庫建立-功能基元篩選-材料設計-材料制備方式實現(xiàn)了材料的有效制備，為設計功能材料提供了新的思路。 ^? {kj{v  
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　　相關研究成果以Very Important Paper (VIP)文章的形式發(fā)表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 3916–3919）上。 'Rh>w=wB'  
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　　刊載上述首創(chuàng)性發(fā)現(xiàn)的文章在線發(fā)表后，短時間內(nèi)即引起美國新聞周刊Chemical & Engineering News(C&EN)的高度重視。美國新聞周刊在第一時間以Nonlinear opticallaser materialavoids beryllium(《無鈹非線性光學晶體材料》)為題目，以Science Concentrates點評了該項研究成果。 @H# kvYWmn  
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　　該研究工作得到基金委、科技部、中科院、教育部等單位的大力支持。