新葡萄app下载-澳门新浦新京网页
新葡萄app下载      
 
吴立明与陈玲老师 Angew. Chem. Int. Ed. 论文介绍

发布时间: 2021-07-20  浏览次数:

新葡萄app下载吴立明和陈玲教授课题组在《德国应用化学》发表重要研究结果:阳离子配位策略提升非线性光学性能

 

非线性光学 (NLO) 晶体材料作为全固态激光器的核心器件,在精密制造、信息处理和医疗等领域具有广泛的应用。高性能的紫外、可见NLO晶体要求材料同时具备大的二次谐波产生(SHG)系数、大的带隙(Eg)、较大的双折射率(Δn)和良好的物理和化学稳定性。为满足大带隙需求,通常紫外、可见NLO晶体材料为离子型化合物。由于绝大多数NLO材料的SHGΔn主要由阴离子部分贡献,陈创天院士提出了非线性光学材料的阴离子基团理论。在此指导下,科学家们成功设计合成了一大批性能优异的NLO材料,比如已经获得实际应用的KBe2BO3F2KBBF)、β-BaB2O4BBO)、LiB3O5LBO)等晶体,因此当前NLO材料的设计策略主要集中在阴离子部分,而对阳离子部分的结构修饰和NLO相关性能调控长期以来一直被忽视。

 

 

 

 

近期,新葡萄app下载吴立明、陈玲教授课题组提出了一种阳离子的配位策略,实现了材料的非线性和线性光学性能提升。在该工作中,他们通过引入中性配体NH3 Ag+ 进行配位,驱动了Ag2SO4结构从中心对称Fddd空间群向非中心对称四方P421c结构的转变,使得该体系从非线性光学惰性到非线性光学活性的转变。同时与Ag2SO4相比较ncal = 0.012 @ 1064 nm),[Ag(NH3)2]2SO4晶体呈现出显著的双折射率提升(nexp = 0.08 @589.3 nm,计算值ncal. = 0.102 @ 1064 nm)理论研究证明,[Ag(NH3)2]2SO4晶体的大双折射率特性主要来源于配位后的特殊的阳离子次结构。由于[Ag(NH3)2]+的两个配体NH3沿c轴方向形成一个N-Ag-N夹角,这使得阳离子次结构沿c轴产生了一个0.12 D的偶极,而化合物在ab平面上的偶极为零。由于该偶极可与入射光振荡电磁波产生相互作用,使得电磁波的运动在c轴方向被迟滞,从而导致该材料具有大双折射率的光学各向异性。另外,[Ag(NH3)2]2SO4表现出较大的相位匹配的SHG强度(1.4 × KDP @1064 nm),DFT理论计算表明,[Ag(NH3)2]2SO4SHG响应由阳离子[Ag(NH3)2]+和阴离子SO42-共同贡献。上述研究结果表明在该材料中阳离子对NLO相关性能具有主要的贡献,因此该报道提出的阳离子的配位结构修饰策略,将为非线性光学材料的设计和性能提升提供新的思路。

该工作近期被《德国应用化学》杂志Angewandte Chemie International Edition接收,DOI: 10.1002/anie.202107780 and 10.1002/ange.202107780

澳门新浦新京网页为唯一完成单位,通讯作者为吴立明和陈玲教授。该研究得到国家自然科学基金、北师大高层次引进人才基金、新葡萄app下载、北京市重点实验室、北京市自然科学基金等资金的大力资助,特此感谢。

 

 

 


 
版权所有:新葡萄app下载-澳门新浦新京网页 通信地址:北京海淀区新街口外大街19号 邮政编码:100875