新疆理化所在稀土硼酸盐氟化物深紫外非线性光学晶体研究方面取得进展
日期：
2024-11-15
浏览次数:
87
深紫外非线性光学晶体是实现全固态激光器深紫外倍频输出的关键光学元件，其综合性能直接决定了深紫外激光输出的光束质量和转换效率。然而，由于透过范围短、透过率水平低以及双折射率小等问题，使得深紫外区的相位匹配（PM）无法得到满足，阻碍了深紫外波段的频率转换。从光学角度出发，当双折射率足以抵消折射率色散时，晶体可以产生有效的相位匹配，通常在接近截至边的短波长区域由于双折射率不足以补偿折射率色散而发生相位失配。因此，适合于深紫外相位匹配的结构需要具有尽可能短的深紫外截止边和尽可能小的色散，以驱动相位匹配波长到达深紫外区域。中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心长期从事硼酸盐新型紫外、深紫外光电功能晶体的研究。该团队从影响深紫外相位匹配的根本因素出发，基于优秀的[B3O6]型的经典化合物β-BaB2O4 (β-BBO)的结构，选择[B3O6]基团作为基本的功能基团，采用异价取代策略，在保证短截至边的前提下，用色散更小的稀土元素Sc和碱金属元素Rb来替代较重元素Ba，同时引入最大电负性的F元素进一步缩短截至边，成功获得了一例深紫外的稀土硼酸盐氟化物Rb2ScB3O6F2 (RSBF)。RSBF在结构上不仅继承了β-BBO中[B3O6]基团的共面排列，同时由于氟化稀土多面体的引入使得[B3O6]基团排列更加整齐。该结构平衡了三个关键的非线性光学参数，即大的倍频效应（1.4×KDP），合适的双折射率（0.088@1064 nm）和深紫外的相位匹配能力（λPM = 182 nm），这使得RSBF有望成为下一代深紫外非线性光学晶体材料。相关研究成果以通讯的形式发表在《德国应用化学》（Angew. Chem. Int. Ed. 2024,e202415066）上，新疆理化技术研究所为唯一通讯单位，晶体材料研究中心潘世烈和杨云研究员为通讯作者，博士研究生张倩珍为第一作者。该研究工作得到新疆维吾尔自治区、中国科学院和国家自然科学基金委员会等项目的资助。论文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202415066
Hot News
/
相关推荐
2025
-
07
-
04
点击次数:
22
来源：X-MOL通过界面重构方法制备具有特殊榫卯结构的Cu/Zn(Ga)Ox催化剂，其结构特征为Cu纳米粒子嵌入到亚稳态Zn(Ga)Ox基底中，形成稳定的Zn-O-Cu+-Ov-Gaδ+界面位点。Cu/Zn(Ga)Ox催化剂在MSR反应中表现出优异的催化性能，在225 °C下实现了99.3%的甲醇转化率以及124.6 μmol s-1 gcat-1的氢气生成速率，且在400小时内显示出极...
2025
-
07
-
04
点击次数:
22
来源：X-MOL合金化是提高 Nd2Fe14B 磁性能的有效策略。然而，优先替代的潜在机制仍未得到充分了解。在本研究中，利用密度泛函理论计算来研究稀土和过渡金属掺杂剂对 Nd2Fe14B 稳定性和磁性能的影响。研究发现，对于 Nd-site 掺杂，Dy、Sm、Pr 和 La 等稀土元素可以增强 Nd2Fe14B 的相稳定性，其位点偏好主要受稀土元素的体积效应控制。对于 Fe 位点掺杂，Ni、Co、...
2025
-
07
-
03
点击次数:
36
来源：X-MOL高性能稀土永磁体需要同时优化 SmCo5 中的饱和磁化强度和稳定性。虽然单元素掺杂可以增强特定的磁性能，但它往往无法协调多个性能指标，例如磁化强度、各向异性和结构稳定性。本研究采用第一性原理密度泛函理论 （DFT） 计算来研究 12 种双元素掺杂构型，涉及在 SmCo5 中最佳 Co 晶格位点取代的 Mn、Fe、Ni 和 Cu。对结构稳定性、电子结构和磁特性（包括取代能、电荷密度差...
2025
-
07
-
03
点击次数:
36
来源：X-MOL这项工作通过使用简单的 Er69Fe31 合金添加剂报道了重稀土元素 Er 对 Nd-Fe-B 磁体的影响，该添加剂比 Dy 和 Tb 元素便宜得多。结果表明，通过合理控制 Er69Fe31 添加量，在磁性能最小降低的情况下提高了耐腐蚀性。主要原因是 Er 元素部分取代了主相晶粒边缘的 Nd 元素，形成了低 HA 的 （Er，Nd）2Fe14B 壳层，导致矫顽力降低。然而，耐腐蚀性...