新疆理化所突破“节约规则”设计新型红外非线性光学材料获进展
日期：
2024-05-14
浏览次数:
68
红外非线性光学晶体作为激光频率转换的关键器件，在全固态激光器中具有重要的应用。当前商用的红外非线性光学晶体主要包括由四面体基团构成的黄铜矿型化合物，如AgGaS2 (AGS)， AgGaSe2和ZnGeP2 (ZGP)等。然而，由于各自本征的性能缺陷，这些材料已不能完全满足当前红外激光技术发展的需求。因此，亟需基于新的基团或新的策略进行新型红外非线性光学材料的设计，突破现有材料性能的限制，获得结构新颖的高性能新型红外非线性光学材料。中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心一直致力于新型光电功能晶体的研究。前期研究表明汞具有独特的电子构型，有利于形成高度极化的Hg2+离子，从而产生显著的非线性光学响应。同时，Hg具有丰富的配位形式，在与硫族元素键合的过程中可以形成线性的[HgSe2]，平面型的[HgSe3]及三角锥形的[HgQ4] (Q = S, Se)非线性活性基元。由于鲍林第五规则（节约规则）的限制，前期合成的Hg基硫属化合物大多仅包含单一的非线性活性基元，且以[HgQ4]四面体构成的化合物居多，限制了Hg基化合物的化学及结构多样性。中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心潘世烈研究员及李俊杰研究员带领的研究团队在前期的研究基础上，在Hg基硫属化合物体系提出了“三合一”的设计策略，即将三种具有非线性活性、但极化率各向异性不同的[HgQn] (n = 2, 3, 4)基团进行组合，尝试打破单一化合物中“节约规则”的限制，合成出首例同时含有[HgSe2]、[HgSe3]及 [HgSe4]的汞基红外非线性光学材料Hg7P2Se12（HPSe）。该化合物在两微米光源的测试下表现出大的二阶倍频响应（~1 × AGS）；同时，该晶体具有宽的红外截止边（~22.8 μm）及高的激光损伤阈值（~2 × AGS），表明突破“节约规则”，增加基团的多样性是一个有效的策略设计结构新颖、性能优异的新型红外非线性光学材料。这一结果将激励科研人员探索更多综合性能优异的新型红外非线性光学材料。相关研究成果以全文形式发表在Wiley公司出版的Advanced Functional Materials（Adv. Funct. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adfm.202314933）上，新疆理化技术研究所为唯一完成单位，新疆理化技术研究所晶体材料研究中心潘世烈和李俊杰研究员为通讯作者，博士后楚羽和博士研究生王宏善为共同第一作者。该研究工作得到中国科学院人才计划、国家自然科学基金及新疆自治区自然科学基金等项目的资助。文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202314933
Hot News
/
相关推荐
2025
-
04
-
18
点击次数:
136
2025年4月17日下午，市稀土协会的秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴协会理事单位上海率志贸易有限公司，拜访了协会贸易专委会主任魏建中董事长，主要就近期进出口贸易形式，贸易专委会下一步工作如何开展等话题，听取老专家的看法和意见。在交流过程中，吴秘书长首先对魏总长期以来在稀土行业中的付出和贡献致以崇高敬意并表示慰问，随后就稀土企业近期遇到的问题，协会与政府部门之间的沟通交流以及贸易专委会下一步拟开展的...
2025
-
04
-
18
点击次数:
130
2025年4月17日下午，市稀土协会的秘书长吴建思、副秘书长崔中倪赴协会理事单位上海率志贸易有限公司，拜访了协会贸易专委会主任魏建中董事长，主要就近期进出口贸易形式，贸易专委会下一步工作如何开展等话题，听取老专家的看法和意见。在交流过程中，吴秘书长首先对魏总长期以来在稀土行业中的付出和贡献致以崇高敬意并表示慰问，随后就稀土企业近期遇到的问题，协会与政府部门之间的沟通交流以及贸易专委会下一步拟开展的...
2025
-
04
-
18
点击次数:
70
来源：中国科学院海西研究院厦门稀土材料研究中心作为稀土资源大国，中国南方离子型稀土矿床以其富含重稀土的独特价值，在全球矿产资源格局中占据特殊地位。然而，重稀土元素（HREEs）之间物理和化学性质极为相似，再加上原子半径镧系收缩等原因，使得HREEs的分离成为一项极具挑战性的工业难题。溶剂萃取是实现工业化HREEs高效分离的最有效的方法之一，而其核心在于萃取剂。因此，开发分离系数更高、饱和容量更大、...
2025
-
04
-
18
点击次数:
61
六方氮化硼（hBN）是重要的超宽禁带半导体材料，具有类石墨烯层状结构和独特的光电特性，在深紫外发光器件和探测器领域具有重要的应用。早在2007年，科研人员就开展了对hBN材料激子发光特性的实验研究与理论分析，相关成果发表在Science期刊上（Science, 2007, 317: 932-934），并通过阴极发光（CL）测试首次证明了hBN材料具有深紫外发光特性。随着研究的发展，科研人员通过光致...