新疆理化所在設(shè)計(jì)新型紫外大雙折射材料方面取得進(jìn)展

　　【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】雙折射晶體材料因可調(diào)控光偏振態(tài)的特性被廣泛應(yīng)用于光學(xué)隔離器、光電調(diào)制器及偏振分束器等精密光學(xué)器件。然而，高性能雙折射材料(Δn > 0.3)的定向設(shè)計(jì)與可控制備仍面臨顯著挑戰(zhàn)，探索具有強(qiáng)極化率各向異性的優(yōu)勢(shì)雙折射功能基團(tuán)，同時(shí)調(diào)控基團(tuán)在晶格中達(dá)到最優(yōu)空間序構(gòu)，是獲得高光學(xué)各向異性雙折射晶體的關(guān)鍵。
 

　　近日，中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所晶體材料研究中心科研人員提出通過層內(nèi)氫鍵調(diào)控及陰離子優(yōu)化低維結(jié)構(gòu)光學(xué)各向異性的設(shè)計(jì)策略，合成了系列2-氨基吡嗪基雙折射晶體，其中4例在546nm處的雙折射率分別為0.489、0.49、0.594和0.658。雙折射的顯著增加歸因于維度的轉(zhuǎn)變和質(zhì)子化的2-氨基吡嗪基團(tuán)在氫鍵的調(diào)制下形成低維骨架的傾向。層內(nèi)[N-H…O]、[O-H…N]和[N-H…F]相互作用調(diào)節(jié)了雙折射功能基團(tuán)的完美共面排列，促成了更顯著的面內(nèi)各向異性。此外，理論計(jì)算還證實(shí)連續(xù)的陰離子變換引起了光學(xué)極化率的變化，從而獲得了雙折射材料優(yōu)異的線性光學(xué)性能。這項(xiàng)工作提出了一種新穎的雙折射基團(tuán)，為在低維體系中合成具有大雙折射的化合物提供了重要的理論及實(shí)例參考依據(jù)。
 

　　相關(guān)成果以“Optimizing optical anisotropy in low-dimensional structures via intralayer hydrogen bonding modulation and anionic substitution”為題發(fā)表在《材料視野》(Materials Horizons)，新疆理化所是唯一通訊單位，晶體材料研究中心侯雪玲研究員和潘世烈研究員為通訊作者，碩士研究生Muhammad Arif為第一作者。該研究工作得到了國(guó)家基金委和中國(guó)科學(xué)院等項(xiàng)目的資助。