新疆理化所突破“节约规则”设计新型红外非线性光学材料获进展
日期：
2024-05-14
浏览次数:
348
红外非线性光学晶体作为激光频率转换的关键器件，在全固态激光器中具有重要的应用。当前商用的红外非线性光学晶体主要包括由四面体基团构成的黄铜矿型化合物，如AgGaS2 (AGS)， AgGaSe2和ZnGeP2 (ZGP)等。然而，由于各自本征的性能缺陷，这些材料已不能完全满足当前红外激光技术发展的需求。因此，亟需基于新的基团或新的策略进行新型红外非线性光学材料的设计，突破现有材料性能的限制，获得结构新颖的高性能新型红外非线性光学材料。中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心一直致力于新型光电功能晶体的研究。前期研究表明汞具有独特的电子构型，有利于形成高度极化的Hg2+离子，从而产生显著的非线性光学响应。同时，Hg具有丰富的配位形式，在与硫族元素键合的过程中可以形成线性的[HgSe2]，平面型的[HgSe3]及三角锥形的[HgQ4] (Q = S, Se)非线性活性基元。由于鲍林第五规则（节约规则）的限制，前期合成的Hg基硫属化合物大多仅包含单一的非线性活性基元，且以[HgQ4]四面体构成的化合物居多，限制了Hg基化合物的化学及结构多样性。中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心潘世烈研究员及李俊杰研究员带领的研究团队在前期的研究基础上，在Hg基硫属化合物体系提出了“三合一”的设计策略，即将三种具有非线性活性、但极化率各向异性不同的[HgQn] (n = 2, 3, 4)基团进行组合，尝试打破单一化合物中“节约规则”的限制，合成出首例同时含有[HgSe2]、[HgSe3]及 [HgSe4]的汞基红外非线性光学材料Hg7P2Se12（HPSe）。该化合物在两微米光源的测试下表现出大的二阶倍频响应（~1 × AGS）；同时，该晶体具有宽的红外截止边（~22.8 μm）及高的激光损伤阈值（~2 × AGS），表明突破“节约规则”，增加基团的多样性是一个有效的策略设计结构新颖、性能优异的新型红外非线性光学材料。这一结果将激励科研人员探索更多综合性能优异的新型红外非线性光学材料。相关研究成果以全文形式发表在Wiley公司出版的Advanced Functional Materials（Adv. Funct. Mater. 2023, DOI: 10.1002/adfm.202314933）上，新疆理化技术研究所为唯一完成单位，新疆理化技术研究所晶体材料研究中心潘世烈和李俊杰研究员为通讯作者，博士后楚羽和博士研究生王宏善为共同第一作者。该研究工作得到中国科学院人才计划、国家自然科学基金及新疆自治区自然科学基金等项目的资助。文章链接：https://doi.org/10.1002/adfm.202314933
Hot News
/
相关推荐
2026
-
06
-
12
点击次数:
11
来源：X-MOL在水环境中选择性定量氰化物仍是一大挑战，而自校准的比分测量技术提供了有前景的解决方案。这里，通过点击反应构建了一个杂核 Eu（III）/Tb（III）超分子组装体 Eu.L.Tb，将氰化物响应的 Tb 通道与光物理惰性的 Eu 基准结合。当氰化物在 Tb 结合的苯酰三唑 DO3A 单元结合时，Tb3+发射被选择性淬灭，而 Eu3+发射则不受影响，产生类似红绿灯的绿移变红移，从而实现...
2026
-
06
-
12
点击次数:
12
来源：X-MOL同时增强不对称因子（g lum ）和光致发光量产率（Φ lum ）仍是手性圆偏振发光（CPL）材料中长期面临的挑战。本文提出一种多层次结构设计策略，整合 pH 调控的原位配体水解、混合配体配位、超分子自组装和聚合物基体嵌入，以解决这一问题。通过手性草唑烷基配体的受控水解，获得了对映体镧系配合物（R -/ S -Lna 和 R -/ S -Lnb，Ln = Eu/Tb）。混合配体系统...
2026
-
06
-
11
点击次数:
32
来源：X-MOL白内障是全球致盲性眼病的首要原因，其发病机制与活性氧（ROS）介导的晶状体氧化损伤密切相关。目前手术干预存在局限性，亟需开发非侵入性抗氧化治疗策略。本研究采用支化聚乙烯亚胺接枝聚乙二醇（bPEI-g-PEG）修饰，制备出具有优异稳定性的氧化铈纳米酶颗粒（CNP），并系统表征其理化性质、抗氧化活性及生物学效应。进一步利用人晶状体上皮细胞（HLECs）氧化损伤模型及大鼠白内障模型评估C...
2026
-
06
-
10
点击次数:
54
来源:X-MOL镍基催化剂因其结构可调性及对C–H键活化的本征活性，在甲醇氧化反应中备受关注。然而，其在反应界面捕获OH⁻的能力有限，导致能量转换效率降低。本研究证明，镧掺杂的Ni(OH)₂/氧化石墨烯（La-Ni(OH)₂/GO）可实现多层级协同优化，显著提升光电化学甲醇氧化性能。镧的随机掺杂破坏了Ni–O晶格的周期性，促进表面重构及带电界面处OH⁻的富集。值得注意的是，镧掺杂诱导产生的氧空位充...