碱金属/碱土金属复合红外非线性光学材料获新进展

作者:亚博yabo888网页登录发布时间:2022-08-19 07:08

本文摘要:近年来,红外非线性光学晶体早已发展沦为构建红外激光输入的关键频率切换器件。然而,商业化的红外非线性光学晶体由于激光受损阈值较低以及双光子吸取强劲等问题影响了其应用于。基于此,探寻新型的出色红外非线性光学晶体材料沦为研究热点,而且拒绝其具备红外利用范围长、非线性系数大、带上隙大以及化学稳定性强劲等。

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近年来,红外非线性光学晶体早已发展沦为构建红外激光输入的关键频率切换器件。然而,商业化的红外非线性光学晶体由于激光受损阈值较低以及双光子吸取强劲等问题影响了其应用于。基于此,探寻新型的出色红外非线性光学晶体材料沦为研究热点,而且拒绝其具备红外利用范围长、非线性系数大、带上隙大以及化学稳定性强劲等。

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由于大带隙与非线性光学系数之间不存在正比关系,因此如何构建大带隙与低非线性系数之间的均衡(拒绝带上隙Eg3.0eV,非线性效应dij10KDP)沦为目前探寻新型红外非线性光学材料的最重要研究方向。  中国科学院新疆化学系技术研究所光电功能材料团队近年来仍然致力于红外非线性光学材料的研究,在前期文献调研中找到需要构建以上性能均衡的红外非线性材料并不多,而且大部分此类材料结构中都具备四面体基元、碱金属或者碱土金属等。因此,科研人员替代性Na-Ba-M-Q(M=Ge,Sn;Q=S,Se)作为研究对象,通过在密封真空石英管中展开高温固相反应,最后获得四种性能出色的红外非线性光学材料,即Na2BaSnS4、Na2BaSnSe4、Na2BaGeS4和Na2BaGeSe4。

通过结构解析找到Na2BaSnS4晶体结晶于四方晶系I-42d空间群,而其他三个晶体皆结晶于三方晶系R3c空间群。值得注意的是,在四元硫属化合物中,通过非常简单的元素代替,如Se代替S或者Sn代替Ge等,晶体结构虽再次发生了转变,但都集中于双轴晶之间的改变(比如单斜到向量)或者双轴晶到单轴晶之间的改变(比如向量到四方、向量到三方),而该研究工作的找到却构建了单轴晶之间的结构改变(四方到三方),这在硫属化合物中尚属首次找到。  此外,通过性能测试找到Na2BaSnS4和Na2BaGeS4这两种材料具备很好的非线性潜力,还包括非线性系数大、激光受损阈值低、双折射率适合,符合了作为出色的红外非线性光学材料的条件。

更加最重要的是两者很好的构建了大带隙与非线性系数之间的均衡,例如Na2BaSnS4(Eg=3.27eV,dij=17KDP)和Na2BaGeS4(Eg=3.70eV,dij=10KDP),同时其性能可以相媲美出色的红外非线性材料LiGaS2和LiInS2。该研究结果为设计带上隙与非线性系数之间均衡的新红外非线性光学材料获取了一种有效地的策略。


本文关键词:yabo888vip网页登录,碱金属,碱土金属,复合,红外,非线性,光学

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