【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】非線性光學(xué)晶體是全固態(tài)激光器的核心器件。基于非線性光學(xué)晶體的頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)輸出的中遠(yuǎn)紅外(Mid-/far-IR，3-20 μm)激光，在激光通訊、醫(yī)療及光譜技術(shù)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。設(shè)計(jì)制備綜合性能優(yōu)異的新型紅外非線性光學(xué)晶體一直是光電功能晶體領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。對(duì)1例性能優(yōu)異的紅外非線性光學(xué)材料，需同時(shí)滿足二階非線性光學(xué)效應(yīng)、寬紅外透過范圍、高激光損傷閾值等關(guān)鍵性能的平衡。由于這些性能之間相互關(guān)聯(lián)和制約，高性能紅外非線性光學(xué)晶體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨顯著挑戰(zhàn)。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長(zhǎng)期致力于新型非線性光學(xué)晶體的探索研究，并取得了系列進(jìn)展。
近年來的研究表明，磷硫?qū)倩衔锝Y(jié)合了硫?qū)倩锱c磷酸鹽的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，其非中心對(duì)稱晶體結(jié)構(gòu)(產(chǎn)生二階非線性光學(xué)響應(yīng)的前提)的形成概率高達(dá)約30%(遠(yuǎn)高于無機(jī)化合物約15%的平均水平)，展現(xiàn)出優(yōu)異的非線性光學(xué)特性，成為探索高性能紅外非線性光學(xué)晶體的理想候選體系之一。為推進(jìn)紅外非線性光學(xué)材料性能導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所潘世烈研究員和李俊杰研究員團(tuán)隊(duì)回顧了磷硫?qū)偌t外非線性光學(xué)材料的發(fā)展，系統(tǒng)總結(jié)了硫/硒代磷酸鹽豐富的結(jié)構(gòu)多樣性與化學(xué)可調(diào)性，重點(diǎn)解析了不同[PxQy]結(jié)構(gòu)單元(如四面體、三角錐等)的獨(dú)特連接模式及其對(duì)光學(xué)性能的調(diào)控機(jī)制，總結(jié)和梳理了近年來發(fā)展的高性能磷硫?qū)偌t外非線性光學(xué)晶體，并對(duì)該領(lǐng)域目前存在的挑戰(zhàn)及機(jī)遇進(jìn)行了總結(jié)及展望。相關(guān)研究成果以“Chalcophosphates: A plentiful source of infrared nonlinear optical materials”為題發(fā)表在《配位化學(xué)評(píng)論》(Coordination Chemistry Reviews)上。新疆理化技術(shù)研究所為唯一單位，新疆理化技術(shù)研究所潘世烈研究員和李俊杰研究員為通訊作者，晶體材料研究中心碩士研究生孔瑩瑩為第一作者。該研究工作得到中國(guó)科學(xué)院B類先導(dǎo)項(xiàng)目，國(guó)家自然科學(xué)基金，自治區(qū)重大科技專項(xiàng)等項(xiàng)目的資助。
磷硫?qū)偌t外非線性光學(xué)材料的結(jié)構(gòu)化學(xué)及設(shè)計(jì)思路
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