福建物構所磷酸鹽深紫外非線性光學晶體材料研究獲進展

　　深紫外激光由于其波長短、能量高，在微觀探測、微區記錄等領域都有極其重要的用途。深紫外激光的產生主要依賴于頻率轉換器件材料即深紫外非線性光學晶體的變頻能力。目前，中國是當今世界上唯一掌握深紫外全固態激光技術的國家，深紫外非線性光學晶體研究主要圍繞硼酸鹽體系開展，而得到實際應用的深紫外非線性光學晶體只有KBBF，因此該領域的研究具有重要意義。

　　 在國家自然科學基金委杰出青年基金和重大研究計劃等項目的資助下，中科院福建物質結構研究所光電材料化學與物理重點實驗室陳玲研究員領導的課題組制備了以三聚磷酸根為基本結構單元構建的深紫外非線性光學晶體Ba3P3O10X (X = Cl, Br)，其中Ba3P3O10Cl (BPOC)單晶測試的光透明波段可低至180nm（~7eV），并且在266nm倍頻輸出下呈現了很好的非線性相位匹配性能及0.6倍KDP的響應強度，因此，該化合物有望在深紫外非線性激光領域得以應用。Ba3P3O10X (X = Cl, Br)是首例非硼酸鹽深紫外非線性光學晶體，與已知的三聚磷酸鈉相比較，由于空間堆積作用，使得三聚磷酸根基本構筑單元發生了通過P-O鍵旋轉，從中心對稱到非對稱中心的轉變。這個發現也為非線性光學晶體的結構設計提供了重要的參考。相關研究成果發表在《美國化學會志》（J. Am. Chem. Soc., 2013）上。

　　 此外，該研究小組還采用結構調控和組裝思想獲得了系列具有復合功能、強二階非線性光學響應的非線性光學晶體材料，如：AXII4XIII5Se (J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 12914–12921)；La4InSbS9（J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 1993–1995）；Ba3AGa5Se10Cl2 (A = Cs, Rb, K) （J. Am. Chem. Soc., 2012, 134, 2227–2235）；Ba23Ga8Sb2S38 (J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 6058–6060)；ACd4Ga5S12 (A = K, Rb, Cs).（Chem. Mater. 2012, 24, 3406–3414）；Ln4GaSbS9 (Ln = Pr, Nd, Sm, Gd–Ho)（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 4617–4624）；Pb2B5O9I(J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 12788–12789)等。