福建物构所金属磷酸盐倍频晶体的设计与合成研究获进展
金属磷酸盐NLO晶体具有深紫外透过、较高的热稳定性以及易于大尺寸晶体生长的特性。在该体系中,利用磷酸根的缩合、引入强畸变的d0-TM(过渡金属)多面体以及引入易于极化的阳离子框架(Cd2+、 Pb2+、Bi3+等)等设计策略,无机材料学家们获得了一系列磷酸盐非线性光学晶体材料。其中,KH2PO4 (KDP)和KTiOPO4 (KTP)作为商用NLO材料已被广泛应用于各种非线性光学器件。然而,由于磷酸根的高对称性,其极化率低以及各向异性小,因此多数已有的磷酸盐晶体存在二阶非线性光学效应弱以及双折射率小的缺点,严重限制了它们的实际应用。 在国家基金委面上项目、中国科学院战略性先导科技专项等资助下,中科院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员毛江高团队将具有高极化能力的Hg2+引入到磷酸盐中,通过利用温和的水热反应,合成了一例化学组成简单的磷酸盐倍频晶体:LiHgPO4。 LiHgPO4结晶于极性空间群P-42m。其中......阅读全文
福建物构所金属磷酸盐倍频晶体的设计与合成研究获进展
金属磷酸盐NLO晶体具有深紫外透过、较高的热稳定性以及易于大尺寸晶体生长的特性。在该体系中,利用磷酸根的缩合、引入强畸变的d0-TM(过渡金属)多面体以及引入易于极化的阳离子框架(Cd2+、 Pb2+、Bi3+等)等设计策略,无机材料学家们获得了一系列磷酸盐非线性光学晶体材料。其中,KH2PO4
福建物构所稀土碘酸盐倍频晶体设计与合成获进展
金属碘酸盐晶体具有强的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性。设计具有强倍频效应的金属碘酸盐的思路在于如何诱导无心结构的形成及如何增加化合物的极化率。在碘酸盐体系中引入强畸变的d0-TM(过渡金属)多面体或者孤对电子化学立体活性的铋氧/氟框架,均能有效地设计合成新型碘酸盐非线性晶体。将强极化率
福建物构所锗(硅)酸盐倍频晶体设计与合成获进展
金属锗酸盐通常作为闪烁晶体(BGO)和毫米器件被报道。将Ge、Si引入到硼酸盐中,无机材料学家们获得了一系列硼锗、硼硅酸盐非线性光学晶体材料。研究人员发现很多含孤对电子(Pb2+、Bi3+等)的非心锗酸盐、硅酸盐有着较高的对称性甚至立方结构导致其极化率低以及各向异性小,因此多数已有的锗(硅)酸盐
福建物构所亚硒酸盐倍频晶体设计与合成获进展
亚硒酸盐因其含有活性孤对电子而在二阶非线性光学晶体材料中占有非常重要的地位,但该类化合物的倍频系数一般比相应的亚碲酸盐和碘酸盐小得多。为提高其倍频系数,一般采用引入畸变八面体配位构型的d0-过渡金属阳离子如Ti4+、Nb5+、Mo6+等的方法,但这样的化合物组成与结构往往比较复杂,影响其大晶体的
新疆理化所磷酸盐深紫外非线性光学晶体材料研究获进展
非线性光学晶体是一种重要的光电信息功能材料,在信息、科研、能源、工业制造和医疗卫生等领域具有广泛的应用前景。随着激光精密机械加工业、激光化学、紫外激光光谱学和激光医学等学科的飞速发展,人们迫切需要发展全固态深紫外相干光源,其关键突破点在于深紫外波段(光谱范围在200nm以下)的非线性光学晶体的研
新疆理化所设计合成新型硼酸盐光学晶体材料
硼酸盐具有丰富的化学结构,B原子可采用BO3和BO4两种配位方式,并进一步聚合成一维的链、二维的层和三维的网络,使硼酸盐具有丰富的晶体结构。因此,硼酸盐是设计合成新型光学晶体材料的优选体系。基于阴离子基团理论,BO3平面基元具有不对称电子云分布的π 共轭轨道,具有较大的微观极化率,平行排列的BO
无机深紫外非线性倍频开关晶体材料进展
非线性光学(NLO)倍频开关材料是指NLO倍频响应在不同的外部刺激下发生可逆转换的一类材料,在光学开关、传感器、数据存储、智能器件等领域有应用前景。目前,NLO倍频开关材料主要集中在有机物和有机-无机杂化化合物中,其带隙值往往较窄,深紫外NLO倍频开关材料未见相关报道。 中国科学院福建物质结构
研究人员在碘酸盐倍频晶体获进展
近年来,由于在二阶非线性、铁电、压电和热释电等方面的应用,非中心对称结构的晶体材料受到了广泛关注。金属碘酸盐晶体因具有优异的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值一直是探索新型二阶非线性光学晶体的前沿领域。引入具有强二阶姜泰勒畸变(SOJT)的V-O/F多面体能够有效地诱导无心结
钼磷酸盐非线性晶体材料研究取得新进展
由于非线性光学晶体材料在激光科学和技术领域的广泛应用,设计、合成性能优异的新型非线性光学晶体材料一直是功能材料领域研究的前沿热点。目前,国内外广泛采取的设计思路包括在晶体中引入具有共轭平面结构的BO3基团,具有二阶姜•泰勒畸变的d0,d10以及含孤对电子的金属阳离子等。 中科院新疆理化技术
新疆理化所合成含硅氧氟混合配位基元无机硅磷酸盐晶体
由于含氟化合物独特的物理化学性能,使得其在现代化学和材料中扮演着越来越重要的角色。氧氟混合配位基元如BO3F,BO2F2,COF3,PO3F,SO3F等都已在对应的硼酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫酸盐等晶体结构中被发现,但硅酸盐是个例外。硅酸盐结构多样、种类繁多,具有岛状的橄榄石、层状的石英、环状的蒙
新疆理化所获得氟磷酸盐非线性光学材料
探索功能基团是进行功能导向性材料研发的关键所在。中国科学院新疆理化技术研究所新型光电功能材料研发团队一直致力于非线性光学材料设计制备。为缩短材料制备的研发周期,研发团队建立了材料软件研发、材料基因筛选及预测、材料设计、第一性原理计算和结构预测到设计制备的材料集成研究方案。 近期,针对紫外/深紫
我国学者在非线性光学材料研究取得新进展
非线性光学(NLO)晶体材料在现代激光科学与技术中占有重要地位。长期以来,科学家们一直在追求获得具有更大倍频效应的NLO材料。然而,大的倍频效应常常是和深紫外透过能力是相冲突的。这使得获得倍频效应增强的深紫外NLO材料尤为困难,特别是考虑到深紫外区逼近NLO材料光学透过能力的理论极限。 中科院
新疆理化所含氟碘酸盐非线性光学材料设计合成获进展
随着全固态激光技术在光通讯、光加工和光存储等领域的发展,深紫外及红外非线性光学晶体材料成为目前国内外的研究热点。金属碘酸盐晶体因具有较强的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值在非线性光学晶体材料领域占有非常重要的地位。设计非线性光学晶体材料的难点是如何构筑无心结构及如何增加材料
新疆理化所在拓宽硼磷酸盐相位匹配波长方面取得进展
双折射率在紫外-深紫外光电功能晶体中扮演着至关重要的作用,较大的双折射率可以实现双折射晶体的小型化,以及拓宽非线性光学晶体的相位匹配波长。硼磷酸盐因其在紫外以及深紫外区域具有良好的透过性,成为探索短波长光电功能晶体的候选者之一。BPO4晶体具有较短的紫外截止边(约130 nm),较大的倍频效应(
新疆理化所短波长非线性光学晶体的设计与合成取得进展
非线性光学晶体材料是重要的光电信息功能材料,在信息、能源、工业制造、医学、科研等领域具有广泛的应用前景。随着激光精密机械加工业、激光化学、紫外激光光谱学和激光医学等学科的飞速发展,人们迫切需要发展全固态深紫外相干光源,其关键突破点在于紫外和深紫外波段的非线性光学晶体的研制和应用。多年来设计、合成
碘酸盐二阶非线性光学晶体的设计与合成获进展
二阶非线性光学材料广泛应用于激光及光通讯领域,而金属碘酸盐晶体因具有较强的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值在二阶非线性光学晶体材料领域占有非常重要的地位。 中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室研究员毛江高领导的课题组在国家基金委重点和面上项目、重大研究计划培
福建物构所在非线性光学晶体材料研究中取得系列进展
非线性光学(NLO)晶体材料在现代激光科学与技术中占有重要地位。BO3平面基元作为优秀的非线性光学构筑基元被用来设计和合成了系列优秀的非线性光学晶体材料,NO3因其共轭平面结构也被公认为是构筑NLO材料的理想结构单元之一。然而,硝酸盐因非常容易溶于水,使得发展该类化合物作为NLO晶体材料遇到瓶颈
硼酸盐二阶非线性光学晶体设计与合成研究获进展
硼酸盐晶体在二阶非线性光学晶体材料中占有非常重要的地位。根据阴离子基团理论,在硼酸盐晶体中具有共轭π电子体系的平面三角形BO33-基团比BO4四面体具有更大的极化率。最近研究表明,与BO33-基团等电子的硝酸根或碳酸根具有与BO33-基团相同的几何构型,它们也是非常重要的非线性活性基团。提高化合
新疆理化所氟化硼磷酸盐深紫外非线性光学晶体获进展
波长短于200 nm的深紫外激光具有能量分辨率高、光谱分辨率高、光子通量密度大等特点,在激光光刻、激光微加工、先进科学仪器等方面颇具应用价值。作为全固态激光器输出深紫外激光的关键材料,深紫外非线性光学晶体新材料的制备探索一直是前沿课题。 中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心致力于新型深紫
物构所碘酸盐二阶非线性光学晶体的设计与合成获进展
碘酸盐二阶非线性光学晶体的设计与合成 二阶非线性光学材料广泛应用于激光及光通讯领域,而金属碘酸盐晶体因具有较强的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值,在二阶非线性光学晶体材料领域占有非常重要的地位。设计二阶非线性光学材料的关键是如何诱导无心结构的形成及如何增加化
福建物构所碘酸盐二阶非线性光学晶体的设计合成获进展
近年来,具有非中心对称的无机晶体材料,基于它们可能存在的二阶非线性、铁电、压电和热释电性能而受到广泛关注。金属碘酸盐晶体因具有较强的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值在二阶非线性光学晶体材料领域占有非常重要的地位。设计二阶非线性光学材料的关键是如何诱导无心结构的形成及如何增加
新疆理化所碱金属硼磷酸盐晶体材料研究取得进展
硼磷酸盐是结构中既含有硼氧基团,又含有磷氧基团的新型化合物体系。作为潜在的新型功能材料,硼磷酸盐在近几年引起了人们广泛的关注。以硼磷酸盐为研究对象,从原子层次深入理解晶体的结构-性能关系,探索新型硼磷酸盐晶体材料的生长方法、性质测试和应用前景评估是国内外研究的前沿热点。 中科院新疆理化技术
福建物构所深紫外非线性光学晶体材料研究获进展
深紫外激光具有波长短、光子能量高等优点,因而在高分辨率成像、光谱应用、微细加工等诸多领域具有重要的应用价值,利用深紫外非线性光学晶体进行变频是获得深紫外激光的主要手段。优良的深紫外非线性光学晶体既要具有大的非线性光学效应,又要具有短的紫外吸收边,而这两种性能在某种程度上是相互冲突的,这就需要在两
rTIAL纳米晶体材料的合成
纳米晶体材料的合成一直面临产量与尺寸的问题。本研究的目的在于采用行星式高能球磨机研发一种合成纳米-TiAl晶体的革新性方法。本研究采用了德国 Fritsch公司的P4----可变转动速率比行星式高能球磨机,使用碳化钨的研磨装置,利用机械合金的方法,而无需其他的操作,最大限度的降低了样品 的
福建物构所深紫外非线性光学晶体材料研究获进展
深紫外激光具有波长短、光子能量高等优点,因而在高分辨率成像、光谱应用、微细加工等诸多领域具有重要的应用价值,利用深紫外非线性光学晶体进行变频是获得深紫外激光的主要手段。优良的深紫外非线性光学晶体既要具有大的非线性光学效应,又要具有短的紫外吸收边,而这两种性能在某种程度上是相互冲突的,这就需要在两
新疆理化所新型无机二阶非线性光学晶体材料研究获进展
新型无机二阶非线性光学晶体材料在频率变换、光调制、通信和信息处理等光电子领域有着重要的应用。然而,有效设计合成具有大倍频效应的非线性光学晶体关键因素是其倍频效应的微观产生机制。 中科院新疆理化技术研究所新型光电功能材料实验室科研人员针对含有非成键孤对电子阳离子的Bi2ZnOB2O6体系,系
一系列具有优异性能的氟硼酸盐深紫外非线性光学材料
基于第一性原理计算的结构最优搜寻为探索新型材料提供了有效手段。为缩短材料制备的研发周期,中国科学院新疆理化技术研究所新型光电功能晶体实验室研发团队建立了从材料软件研发、材料基因筛选及预测、材料设计、第一性原理计算和结构预测到设计制备的材料集成研究系统。 研究所新型光电功能材料研发团队开展无机深
基于TbSADH晶体结构进行酶设计改造
筛选是酶定向进化的瓶颈。酶理性设计及计算机虚拟筛选技术可有效解决这一瓶颈,是定向进化领域的重要发展方向。近年来基于构象动力学指导的酶理性设计取得一系列成功,该策略的关键是精准定位残基位点,通过引入合适突变,增强催化口袋的构象变化,进而改造底物谱、对映体选择性及热稳定性等催化特性。 中科院天津工
具有铁电半导体光电效应的晶体材料研究获进展
具有非中心对称结构的极性光电功能晶体材料以自发极化为基础,表现出优异的非线性光学、压电、热释电和铁电等光电性能。但只有结晶在10种极性点群的化合物才能够产生极化效应,如何创新极性光电功能晶体材料的结构设计,利用基元协同实现偶极矩的排列一致、并在宏观上组装具有强极化特性的化合物来获得具有优异光电性
新疆理化所硼酸铅非线性晶体材料研究取得新进展
紫外非线性光学晶体材料是重要的光电信息功能材料,在信息、能源、工业制造、医学、科研等领域具有广泛的应用前景。因此,多年来设计、合成性能优异的新型紫外非线性光学晶体材料一直是新型功能材料领域的研究热点。 中科院新疆理化技术研究所潘世烈研究员带领的光电功能材料团队,结合共平面排列的