自从上个世纪六十年代发现尿素为激光上转换材料后，非线性光学材料变得越来越重要，这主要是由于其在激光药物治疗、数据存储和光信息领域有着巨大的潜在应用。SHG开关材料则是一种非常重要的非线性光学材料，它可以在外界物理刺激下，实现SHG信号的开与关，进而在光电科技领域具有重要的应用价值。迄今为止，科研工作者在开发设计新型SHG开关材料方面投入大量的精力，发现大部分SHG开关材料都是通过结构异构体化如质子转移，很可能会发生结构上较大变化，块体材料空间限域效应很大程度上限制了异构化，很难实现SHG信号的高开关比。另外，很多SHG开关材料往往要求极其苛刻条件实现SHG信号的开与关。而电子转移型光致变色材料在刺激响应前后结构几乎不改变，能够很好克服空间限域效应的影响，这就意味着电子转移型材料是一种良好的高开关比SHG材料的候选者。
紫精基金属有机框架材料可以在光、热等外界刺激下发生电子转移，进而改变各个组分的偶极矩和电荷密度，实现SHG信号的开与关。然而，具有SHG高开关比的紫精基材料还非常罕见，因此，亟待我们开发新型的具有SHG高开关比的紫精基变色材料。为了得到SHG高开关比材料，我们引入了平行且共平面排列的硝酸根离子，增强了微观极化率的各向异性；增强电子推拉效应，提高电子转移效率；增加自吸收效应。利用以上策略，合成出一例具有很强的SHG信号的紫精基MOF，{[(CBbpy)Zn3(TBC)(HTBC)(OH)]·NO3}n，表现出具有超大SHG信号开关比性能，其在Nd:YAG脉冲激光（1064 nm）下，信号开关比高达23倍。如此大的SHG开关比很可能是由于大的偶极变化和强的自吸收效应导致的。SHG信号的开与关可循环多次，证明此材料是一种非常有应用价值的SHG开关材料。此外，此材料还表现出非常优异的荧光开关性能。
相关成果以“A Photochromic Zinc−Viologen Framework with a High-Contrast
Nonlinear Optical Switchable Behavior”为题发表在国际著名期刊《Cryst. Growth Des》上（2021, 21, 5752−5759；SCI二区）。李士利副教授为论文第一作者，张献明教授为通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.cgd.1c00647
