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。目前,增强深紫外NLO材料的倍频效应几乎都是采用化学设计和合成的手段。虽然有研究人员提出了一系列物理加工的方法来增强玻璃纤维的倍频效应,但利用物理方法来增强晶体材料的倍频性能尚未见报道。 中科院福建物构所罗军华课题组在国家自然科学杰出青年基金和中科院青促会会员赵三根研究员主持的福建省杰出青年基金等项目资助下,成功获得了一种新型磷酸盐深紫外NLO晶体RbNaMgP2O7。该晶体在723 K高温下发生可逆的热致相变,使得其高温相倍频效应增大至低温相的约1.5倍。该课题组与桂林理工大学匡小军研究员合作,采用粉末X射线衍射等手段成功确定了其高温相结构;并与中科院理化所林哲帅研究员合作,通过第一性原理理论计算等方法揭示了其倍频效应增强的内在机制。该工作提供了一种增强NLO材料倍频效应的全新物理性手段。该成果发表在J. Am. Chem. Soc. 2018, 140,1592−1595. 该研究团队此前在无铍深紫外NLO材料方面已取得系列研究进展,相关成果见Angew. Chem. Int. Ed. 56, 540–544, 2017; J. Am. Chem. Soc., 138, 2961-2964, 2016;J. Am. Chem. Soc., 137,2207-2210, 2015;Nat. Commun. 5: 4019, 2014;J. Am. Chem. Soc., 136, 8560-8563,2014;Angew. Chem. Int. Ed., 54, 4217-4221, 2015;Chem. Mater. 2016, 28, 7110-7116等。
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