目前，商業(yè)化的紅外非線性光學(xué)晶體主要為黃銅礦類型材料，例如AgGaS2，AgGaSe2和ZnGeP2，其具有很好的非線性光學(xué)系數(shù)和寬的透過(guò)范圍，在紅外變頻領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。但一系列性能缺陷影響了它們的應(yīng)用范圍，例如AgGaS2和AgGaSe2具有低的激光損傷閾值，ZnGeP2在1 μm附近存在嚴(yán)重的雙光子吸收等。優(yōu)異的非線性光學(xué)材料要求具有大的非線性光學(xué)系數(shù)（> 0.5×AgGaS2），寬的帶隙（>3.0 eV）以及合適的雙折射率（0.03-0.10）。,材料的非線性光學(xué)系數(shù)與帶隙存在反比關(guān)系，如何實(shí)現(xiàn)材料的性能平衡成為探索新型紅外非線性光學(xué)材料的研究難點(diǎn)。 %0C [v7\  
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中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所光電功能材料實(shí)驗(yàn)室潘世烈研究團(tuán)隊(duì)致力于新型紅外非線性光學(xué)晶體材料的研發(fā)�？紤]到商業(yè)化紅外非線性光學(xué)材料的性能缺陷，該團(tuán)隊(duì)以著名的黃銅礦材料AgGaQ2 (Q=S,Se)為模板，通過(guò)在結(jié)構(gòu)中引入合適的非線性活性基元（MIVQ4：MIV=Ge,Sn）來(lái)取代GaQ4基元，保證材料具有大的非線性光學(xué)系數(shù)；引入具有高正電性的堿金屬或者堿土金屬來(lái)取代Ag原子來(lái)增大材料的帶隙，進(jìn)而提高材料的抗激光損傷能力�；�于以上策略，科研人員優(yōu)選Li-Ba-MIV-Q體系為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)和合成了四種新的紅外非線性光學(xué)材料，Li2BaMIVQ4。四種材料均結(jié)晶于非中心對(duì)稱空間群：I-42m，具有與黃銅礦材料相同的點(diǎn)群（-42m），相比于傳統(tǒng)的黃銅礦結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其在c軸方向上有明顯的結(jié)構(gòu)壓縮畸變，因此可將Li2BaMIVQ4稱為類黃銅礦材料。 xyk%\&"7  
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科研人員在已報(bào)道過(guò)的I2−Ba−MIV−Q4 (I =一價(jià)離子, 例如 Cu, Ag, Na)體系調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，已知化合物的結(jié)構(gòu)均隨著不同的MIV和Q原子發(fā)生轉(zhuǎn)變，但Li2BaMIVQ4體系材料均結(jié)晶于同一空間群，這一現(xiàn)象首次在I2−Ba−MIV−Q4體系中發(fā)現(xiàn)。經(jīng)性能測(cè)試表明，該系列材料具有很好的非線性光學(xué)性能，均能實(shí)現(xiàn)相位匹配，消除了AgGaSe2的性能缺陷。同時(shí)Li2BaGeS4 和Li2BaSnS4滿足了優(yōu)異紅外非線性光學(xué)材料的性能特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了寬帶隙、大的非線性光學(xué)系數(shù)和合適的雙折射率之間的性能平衡，消除了商業(yè)化黃銅礦材料的性能缺陷。同時(shí)，類黃銅礦紅外非線性光學(xué)材料的發(fā)現(xiàn)為以后探索新材料提供了很好的設(shè)計(jì)策略。 rz%~=Ca2j  
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該研究結(jié)果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)志》（JACS）上。相關(guān)研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金、“萬(wàn)人計(jì)劃后備人選”等項(xiàng)目資助。 ,Zn6T"[$  
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論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.7b08966?journalCode=jacsat