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    张献明教授课题组在非线性光学晶体研究领域取得突破性进展

    【 2019年10月14日 点击:次 】


    非线性光学晶体材料是重要的光电功能材料,在当代激光技术、激光通信,光化学合成和激光微加工、数据储存和光信号处理等器件中有着极其广泛的应用。由于非线性光学晶体材料对综合性能要求苛刻:要求材料同时具有非中心对称晶体结构、二阶倍频效应系数大、能实现相位匹配、宽的透光范围、较大的带隙、良好的结构稳定性和热稳定性、以及简单的合成方法。因此,符合这些要求的晶体材料很匮乏,探索和寻找具有优良综合性能的非线性光学晶体材料成为研究的一个热点。

    近期,山西师范大学张献明教授课题组深入研究了商业化的α-LiIO3晶体和类似物晶体的结构后,提出α-LiIO3晶体结构可以作为一种可调节的非线性光学晶体材料的结构模型。故而,研究者以α-LiIO3结构模型为基础,利用异价离子取代的方法成功设计并合成了两列新型碘酸盐非线性光学晶体,LiMII(IO3)3 (MII = Zn and Cd)(如图)。LiMII(IO3)3 (MII = Zn and Cd)不仅继承了α-LiIO3晶体优异的结构特点,而且展示了三维的共价骨架,解决了同类物中由于结构上的无序导致的不稳定问题。更重要的是,LiMII(IO3)3 (MII = Zn and Cd)晶体展示出了比α-LiIO3晶体更优异的综合性能,包括:更大的倍频效应(14×12×KDP)、更大的带隙(4.214.18 eV),更宽的透光范围,能实现相位匹配、良好的热稳定性和结构稳定性,有望成为实际应用的非线性光学晶体材料。


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    该研究工作近期被国际著名期刊《德国应用化学》接收发表(Angew.Chem.Int.Ed.https://doi.org/10.1002/anie.201908935,影响因子:12.257)山西师范大学2018级博士研究生贾英杰是论文的第一作者,山西师范大学张献明教授和陈义刚副教授是论文的共同通讯作者。山西师范大学为第一完成单位。

    该项研究工作得到了国家自然科学基金(21971155, 21871167)、山西省“1331工程化学优势特色学科、山西省高校科技创新计划(201802067)以及山西师范大学分析测试中心的大力支持。

    文章链接:https://doi.org/10.1002/anie.201908935



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