潜在的紫外/深紫外非线性光学晶体材料的合成、表征及计算

来源：中国科学材料

与磷酸盐类似，含四面体基本结构基元的硅酸盐和锗酸盐也能表现出紫外甚至深紫外的透过，因此，它们对新型紫外或深紫外非线性光学材料的研究具有十分重要的意义。近日，天津理工大学俞洪伟教授等人Science China Materials上发表研究论文，采用高温固相法成功合成了4种新型碱金属硅酸盐和锗酸盐，即Li2Rb4Si6O15，Li2Cs4Si6O15，Li3Rb3Ge6O15和Li3Cs3Ge6O15。

它们具有相同的结构通式LimAnM6O15 (A=Rb，Cs; M=Si，Ge; m+n=6)，且都表现出Sr2Be2B2O7 (SBBO)类型的结构。更重要的是，Li3Rb3Ge6O15和Li3Cs3Ge6O15结晶于非中心对称(NCS)空间群，表现出相对较大的二次谐波(SHG)效应(分别为0.8×KDP和1×KDP)，并且可以实现相位匹配。这表明它们是潜在的紫外/深紫外非线性光学晶体材料。此外，俞洪伟教授等人也研究了它们的光学性能、非线性光学性质以及热学性质。通过偶极矩和第一性原理计算，还详细分析了它们的结构-性能关系。

图1 LimAnM6O15的晶体结构。

表1 LimAnM6O15的晶体学结构数据

该研究成果最近发表于Science China Materials, 2020, 10.1007/s40843-020-1310-1。