福建物構所發現具有大的線性和非線性光學效應的亞銻硼酸鹽

2020-11-26 中國科學院

　　倍頻效應（非線性光學效應）和雙折射（線性光學效應）是現代光學中兩種極為重要的性能，可以應用到諸多領域。許多研究結果都顯示含有孤對電子的陽離子對倍頻效應和雙折射性能有顯著的增強作用。然而，這兩種光學性能對結構的要求不同，因此在一種材料上同時實現大的倍頻效應和雙折射仍然是一個難題。同時，儘管早在上世紀末科學家就已經報導了銻硼酸鹽化合物，但是含有孤對電子的亞銻硼酸鹽至今未見報導。

　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室無機光電功能晶體材料羅軍華團隊在國家自然科學基金重點項目、國家傑出青年基金、中科院基礎前沿0-1原始創新項目及中科院戰略性先導專項和研究員趙三根負責科研項目等的資助下，在此前工作（J. Struct. Chem. 2016, 35, 1269）的基礎上，通過合成方法創新，利用封管反應法成功合成了首例亞銻硼酸鹽化合物SbB3O6。該化合物是由B3O6層和SbO4多面體組成，其倍頻效應達到3.5×KDP，而其雙折射率更是達到0.290@546nm，為已知硼酸鹽中最大值。與中科院理化技術研究所研究員林哲帥合作進行了理論計算，發現其良好性能緣於含孤對電子的Sb3+和π共軛的B-O基團的協同效應。相關結果發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed. DOI: 10.1002/anie.202001042）上，文章第一作者為福州大學聯培碩士研究生劉有超。

　　研究團隊近年來在無機非線性光學晶體材料探索方面取得一系列進展，相關成果見J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 3833；J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 1592;Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 540；J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 2207；Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 4217；J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2961；Nat. Commun. 2014, 5: 4019；J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8560；並受邀撰寫了相關綜述，見Coord. Chem. Rev. 2020, 407, 213152; Coord. Chem. Rev.2018, 366, 1。

福建物構所發現具有大的線性和非線性光學效應的亞銻硼酸鹽

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