图:M(NH2SO3)2 (M = Sr, Ba)晶体及光学性能
非线性光学晶体因其频率转换性能广泛应用于扩展激光光源的频率。而对于深紫外波段的激光光源的迫切需求,使得探索新一代的性能更加优异的深紫外非线性光学晶体成为当前研究的重点和热点。
在中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的资助下,福建物构所中科院光电材料化学与物理重点实验室叶宁课题组首先通过理论计算筛选出了一种新型极性非π共轭深紫外非线性活性结构基元,即(NH2SO3)-。进一步为了验证计算结果,通过将不影响紫外吸收离子性强的碱土金属(Ba/Sr)与(NH2SO3)-基团相结合,成功合成出首例氨基磺酸盐深紫外非线性光学晶体材料M(NH2SO3)2 (M = Sr, Ba)。初步的测试表明,它们具有优良的光学特性,包括较大的宏观倍频响应(1.2和2.7倍KH2PO4 (KDP))、短的紫外截止边(< 190nm)和中等的双折射(~0.056@596.1 nm)。更为重要的是,该系列晶体易于通过恒温溶液蒸发法获得大尺寸的单晶。这项工作的开展不仅提供了两种有前景的深紫外非线性光学晶体,而且开辟了氨基磺酸盐深紫外非线性光学的新体系。
相关研究成果以Hot paper的形式发表在近期的德国《应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2021,10.1002/anie.202016372)。博士生郝霞为该论文第一作者,罗敏副研究员与叶宁研究员为通讯作者。
此外,该研究团队此前在紫外非线性材料的设计、合成、晶体生长和非线性性能研究方面也取得系列研究进展(J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 49, 20542–20546, Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 15978–15981, J. Am. Chem. Soc.,2019, 141, 8, 3390-3394,J. Am. Chem. Soc.,2018, 140, 22, 6814-6817, J. Am. Chem. Soc.,2018, 140, 11, 3884-3887;Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 8968-8972)。
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202016372
(叶宁课题组供稿)