激光光源的波長拓展很大程度上依賴于頻率轉(zhuǎn)換器件材料非線性光學(xué)晶體的變頻能力。隨著激光在紫外和深紫外波段應(yīng)用的日益重要，如何設(shè)計(jì)合成性能更優(yōu)的非線性光學(xué)材料是當(dāng)前研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
近日，中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所光電材料化學(xué)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室葉寧課題組在國家杰出青年基金、中科院B類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)和助理研究員羅敏主持的海西研究院“春苗”人才專項(xiàng)等資助下，以非線性光學(xué)晶體Sr2Be2B2O7（SBBO）結(jié)構(gòu)模型為基礎(chǔ)，利用分子工程的方法成功設(shè)計(jì)了首例鉛／錫氟硼酸鹽化合物MB2O3F2（M＝Pb，Sn）。
相比于SBBO中存在的剛性［Be6B6O15］∞雙層來說，MB2O3F2具有靈活的二維［B6O12F6］∞單層，克服了SBBO結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性問題。雖然MB2O3F2（M＝Pb，Sn）是同構(gòu)的，并且都含有立體化學(xué)活性的孤對陽離子，但它們卻表現(xiàn)出截然相反的宏觀倍頻效應(yīng)。通過與中科院理化技術(shù)研究所林哲帥課題組合作，利用第一性原理的計(jì)算方法揭示了兩個(gè)化合物倍頻的差異主要是由于Pb和Sn的倍頻活性軌道各向異性的不同，它們分別對PbB2O3F2和SnB2O3F2的倍頻效應(yīng)產(chǎn)生了建設(shè)性和破壞性的影響。
相關(guān)研究成果已發(fā)表在《美國化學(xué)會(huì)志》上。
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