張弛教授課題組在線發表紫外/深紫外非線性光學晶體研究成果

2020-12-06 同濟大學新聞網

張弛教授課題組在線發表紫外/深紫外非線性光學晶體研究成果

來源：化學科學與工程學院 中國-澳大利亞功能材料國際聯合研究中心   時間：2018-03-26  瀏覽：

      非線性光學晶體是重要的光電信息功能材料，是光電子技術特別是雷射技術的重要物質基礎，是高新技術和現代軍事技術中不可或缺的關鍵材料。目前民用和軍用的紫外、深紫外二階非線性光學晶體存在雙折射率小、紫外吸收截止邊短等缺點，嚴重製約了這些光學晶體在雷射變頻領域中的應用。探索設計與製備性能優異的二階非線性光學晶體是當前光學功能材料研究領域的一個重要前沿課題。2018年3月23日，國際無機化學頂級期刊《配位化學評論》(Coordination Chemistry Reviews, IF: 13.324)在線發表了我校化學科學與工程學院張弛教授課題組的研究成果《紫外/深紫外二階非線性光學晶體的研究進展》(Recent Advances in Ultraviolet and Deep-Ultraviolet Second-Order Nonlinear Optical Crystals) (Coord. Chem. Rev., 2018, 10.1016/j.ccr.2018.02.017)。

      張弛教授課題組系統地概述了紫外/深紫外無機二階非線性光學晶體近五年的最新研究進展及其在雷射變頻技術領域中的應用，他們針對紫外/深紫外無機二階非線性光學晶體合成周期長、實驗能耗高等技術瓶頸，以及晶態材料結構要素與其倍頻效應的構效關係模糊等理論難題，首次對該材料研究體系進行系統分類，劃分成硼酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽四種類型二階紫外非線性光學材料，討論了不同類型晶體材料合成方法及反應路徑對晶體結構組成和非線性光學性能的影響，闡述了不同陰離子基團調控晶體光學非線性的規律，提出了低溫便捷合成光學質量高、晶體尺寸大及化學穩定性好的晶體是未來發展的重要方向。在此基礎上，該課題組進一步深入探討了-共軛基團、含孤對電子基團、含d0過渡金屬離子[MO6]n- (M = Mo6+, W6+, V5+, Nb5+)畸變八面體等關鍵極性結構基團及滷素離子等對晶體非中心對稱結構的影響規律，闡明了不同類型晶體材料單胞中[BO3]3-、[CO3]2-、[NO3]-和[PO4]3-等非線性光學活性基元的密度、極化方向及空間構型對晶體二階非線性光學性能的結構功能相關性，並為後續創製合成光學吸收截止邊短、倍頻係數大、雙折射高的紫外/深紫外無機非線性光學晶體提供了重要的理論依據。

      該課題組長期致力於無機-有機二階、三階非線性光學晶體材料的設計製備與性能研究，並取得了多系列重要創新研究成果。近期他們還首次採用全新便捷的表面活性劑熱合成法製備鏈狀結構硼酸鹽晶體，設計合成了兩例紫外波段可應用的二階非線性光學材料，相關研究成果發表在國際主流無機化學期刊(Inorganic Chemistry, 2017, 56(3), 1340-1348)上。結合此次應邀撰寫的綜述性研究論文，奠定了該課題組在紫外/深紫外無機二階非線性光學晶體領域的重要影響。

      Coordination Chemistry Reviews由國際著名學術出版集團Elsevier發行，影響因子為13.324，是化學綜合類1區TOP期刊，在無機化學類刊物中影響因子排行第一。該刊重點刊登配位化學、主族元素化學、過渡金屬化學、金屬有機化學、生物無機化學等領域的綜述論文。

      上述系列研究工作得到了國家自然科學基金重點項目、面上項目、教育部與國家外專局高校學科引智計劃和上海市教委科創計劃重點項目等的支持。博士生吳超是論文的第一作者，張弛教授為系列論文的通訊作者。

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