近期，我校化學與環(huán)境科學學院武奎副研究員，以河北大學為第一單位在非線性光學材料領域發(fā)表多項重要成果: Coordin. Chem. Rev. (10.1016/j.ccr.2020.213380, IF = 13.476), Chem. Mater. (10.1021/acs.chemmater.9b04842, IF = 10.159),J. Mater. Chem. C（10.1039/C9TC06077D, IF = 6.641）.

非線性光學（NLO）晶體材料是滿足全固態(tài)激光器實現(xiàn)多波段激光輸出的關鍵核心材料，但目前仍缺乏性能優(yōu)異的NLO晶體。同質(zhì)多晶體具有多變的結(jié)構(gòu)-性能關系，能夠很好的調(diào)控材料性能，通過系統(tǒng)調(diào)研所有已知的51種非線性光學同質(zhì)多晶體，包括氧化物、鹵化物、及硫?qū)倩衔铮瑢ι鲜霾牧系摹跋嘧儭Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變—非線性光學性能”三者關系進行了總結(jié)和分析，概括了非線性光學同質(zhì)多晶體的相變條件以及結(jié)構(gòu)-性能之間的調(diào)控關系。上述研究成果以綜述的形式發(fā)表在Coordin. Chem. Rev. 2020, 10.1016/j.ccr.2020.213380。

在非線性光學同質(zhì)多晶體的研發(fā)中，通過調(diào)控原料比例和合成溫度等，設計合成出SrCu₂SnS₄同質(zhì)多晶(α:P3₂2₁;β:Ama2)，分析了材料相變與性能調(diào)控之間的機理關系。測試結(jié)果表明兩相均具有與商業(yè)化紅外NLO晶體AgGaS₂相當?shù)谋额l能力，但抗激光損傷能力有了顯著的提高，同時基于變溫粉末XRD測試和差熱分析方法確定了兩相之間的相轉(zhuǎn)變溫度和不可逆的相轉(zhuǎn)變行為。上述成果發(fā)表在Chem. Mater.2020, 32, 1281?1287。

為了進一步獲得高激光損傷閾值的紅外非線性光學材料，我們設計在晶體結(jié)構(gòu)中引入共價性更強的[SiS₄]功能基元與高正電性的堿土金屬結(jié)合來合成新材料，成功制備出3種新的硅硫化合物。三種材料結(jié)晶于不同的空間群，結(jié)構(gòu)對比發(fā)現(xiàn)一價陽離子對材料的結(jié)構(gòu)類型有很強的調(diào)控作用，同時上述材料抗激光損傷能力有了很大的提升。研究結(jié)果發(fā)表在J. Mater. Chem. C,2020, 8, 1762?1767。

上述研究工作得到了國家自然科學面上基金和河北省自然科學基金的大力資助。

《Coordination Chemistry Reviews》是Elsevier權(quán)威綜述期刊，中科院JCR分區(qū)一區(qū)刊物，影響因子13.476；《Chemistry of Materials》是美國化學會旗下國際著名期刊，中科院JCR分區(qū)一區(qū)刊物，影響因子為10.159；《Journal of Materials Chemistry C》是英國皇家化學會（RSC）旗下國際著名期刊，中科院JCR分區(qū)一區(qū)，影響因子6.641。

（化學與環(huán)境科學學院、科學技術處供稿）