潘世烈研究团队在硼硫酸盐紫外非线性光学材料研究方面取得进展

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紫外非线性光学晶体可以通过二次谐波发生过程产生短波激光，在现代激光技术中具有重要应用价值。紫外非线性光学材料需要满足以下基本性能条件，即：(1) 在紫外波段有宽的透过范围；(2) 具有合适的双折射率以满足紫外波段的相位匹配；(3) 具有较大的倍频(SHG)效应 (>1×KH2PO4 (KDP))。然而同时满足上述条件以及寻找新体系的紫外非线性光学材料依然具有挑战。目前，对硼硫酸盐中紫外非线性光学晶体的研究较少，其主要原因在于硼硫酸盐结构中的四面体基团光学各向异性较小，导致材料往往具有较小的双折射率，无法实现短波长相位匹配。

ABSO中的[BO3]基元使其双折射率较其它硼硫酸盐有显著增益

　　近日，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈研究团队在研究工作中，首次将具有大的光学各向异性的平面[BO3]基元引入到硼硫酸盐中，得到了富硼的硼硫酸盐(NH4)2B4SO10（ABSO），该晶体具有新颖的[B4SO10]∞的层状结构和较其它已知硼硫酸盐明显增强的双折射率。该晶体具有深紫外的截止边（184 nm）、大SHG效应（在1064 nm为1.1×KDP ，在532 nm为 0.15×β-BBO）和大的双折射（1064 nm时为0.053），其最短SHG相匹配波长可以达到252 nm，把硼硫酸盐的最短相位匹配波长推向了新波段。
　　该晶体能够通过简单的化学气相沉积方法生长单晶。它表现出的双折射增益验证了利用平面[BO3]基元优化硼硫酸盐双折射性能的可行性，也为在富硼的硼硫酸盐中探索新型紫外非线性光学晶体开辟了广阔的前景。相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 61 (4), e202112844)上，新疆理化所为唯一完成单位，硕士研究生李子健为第一作者，张方方和潘世烈研究员为共同通讯作者，该研究工作得到了国家基金委、中科院等项目资助。
　　文章链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202112844
       文章来源：新疆理化所
      潘世烈，男，理学博士，中国科学院新疆理化技术研究所研究员，博士生导师，中国科学院“百人计划”学者，国家杰出青年科学基金获得者，国家"万人计划"领军人才入选者，中国科学院新疆理化技术研究所副所长，中科院“特殊环境功能材料与器件”重点实验室主任。1996年于郑州大学获得理学学士学位，同年保送郑州大学研究生于1999年获理学硕士学位，2002年7月于中国科学技术大学获理学博士学位，2004年中国科学院理化技术研究所博士后出站后，到美国Northwestern University化学系做博士后研究。2007年6月招聘回国到中国科学院新疆理化技术研究所工作入选中科院“百人计划”。先后在J. Am. Chem. Soc.; Angew. Chem. Int. Ed.等刊物上发表SCI论文300余篇，其中，SCI影响因子大于4.0的文章130余篇。