中国科学院海西研究院材料工程研究所叶宁

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叶宁，男，1972年1月出生，福建同安人。博士，研究员，博士生导师。国家光电子晶体材料工程技术研究中心副主任，中科院光电材料化学与物理重点实验室副主任，中国硅酸盐学会晶体生长与材料分会副理事长，所晶体材料研究室主任，国家杰出青年科学基金获得者。1993年毕业于上海交通大学，获材料科学和计算机科学双学士学位；同年进入中国科学院福建物质结构研究所直接攻博，师从陈创天院士，1998年获理学博士学位。1999-2001年新加坡国立大学博士后；2001-2002年美国德克萨斯州立大学奥斯汀分校博士后；2002-2004年美国俄勒岗州立大学博士后，与Douglas. A. Keszler教授合作进行非线性光学晶体研究。2004年2月开始在美国Deep Photonics Inc.公司担任Staff Scientist。2004年10月获中国科学院 "百人计划" 资助，回国任中国科学院福建物质结构研究所晶体材料研究室课题组长。2005年获中国科学院 "百人计划"择优支持。
叶宁研究员从事新型非线性光学晶体的研究与探索工作，实现了以平面三角型基团为基础的紫外非线性光学晶体的结构设计，发现了一系列具有新颖构型的硼铍酸盐深紫外非线性晶体，提出了碳酸盐非线性晶体研究方向；以提高材料带隙为设计思想，发现了一种可实现3-12 微米光参量输出的新型高损伤阈值非线性光学晶体BaGa4S7 (BGS)；应用熔体酸碱性原理解决紫外低吸收YAl3(BO3)4 (YAB) 晶体生长难题，实现了5 瓦的四倍频输出。在J. Am. Chem. Soc. (4篇)等期刊发表论文50多篇，他引912次。获2013年中国建筑材料科学技术奖（基础研究类）二等奖。
联系方式：nye@fjirsm.ac.cn, 0591-63173430
办公室地点：海西高新区中国科学院海西研究院1号楼501
研究方向：
1）新型非线性光学晶体，重点是深紫外和中红外非线性光学晶体；
2）非线性光学器件研究；
3）无机材料物相关系及晶体生长研究。
代表论文：
1. Zou, G., Huang, L., Ye, N.*, Lin, C., Cheng, W., Huang, H., CsPbCO3F: a strong second-harmonic generation material derived from enhancement via p-pi interaction. J Am Chem Soc, 2013. 135(49): 18560-18566.
2. Luo, M., Ye, N. *, Zou, G., Lin, C., Cheng, W., Na8Lu2(CO3)6F2 and Na3Lu(CO3)2F2: Rare Earth Fluoride Carbonates as Deep-UV Nonlinear Optical Materials. Chemistry of Materials, 2013. 25(15): 3147-3153.
3. Zou, G., Ye, N. *, Huang, L., Lin, X., Alkaline-alkaline earth fluoride carbonate crystals ABCO3F (A = K, Rb, Cs; B = Ca, Sr, Ba) as nonlinear optical materials. J Am Chem Soc, 2011. 133(49): 20001-20007.
4. Wang, S. and Ye N. *, Na2CsBe6B5O15: an alkaline beryllium borate as a deep-UV nonlinear optical crystal. J Am Chem Soc, 2011. 133(30): 11458-11461.
5. Wang, S., Ye, N. *, Li, W. Zhao, D., Alkaline Beryllium Borate NaBeB3O6 and ABe2B3O7 (A = K, Rb) as UV Nonlinear Optical Crystals. J Am Chem Soc, 2010. 132(25): 8779-8786.
6. Lin, X., G. Zhang, and Ye N. *, Growth and Characterization of BaGa4S7: A New Crystal for Mid-IR Nonlinear Optics. Crystal Growth & Design, 2009. 9(2): 1186-1189.
7. Ye, N. * and D. Tang, Hydrothermal growth of KBe2BO3F2 crystals. Journal of Crystal Growth, 2006. 293(2): 233-235.

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利用级联的二阶非线性频率转换（两次倍频或一次倍频加一次和频）是获得紫外波段激光的常用方法。二阶非线性光学过程只能产生于非中心对称的晶体中，而三阶非线性光学过程不受晶体对称性的限制，可以产生于中心对称的晶体中，同时利用三阶效应一次产生紫外激光输出，能有效简化器件结构。但由于大多数晶体的三阶非线性光学极化率非常小，因此迄今转换效率很低，更未见短波紫外三次谐波产生的报道。

　　中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室叶宁课题组在国家杰出青年基金、中科院B类战略性先导科技专项等项目资助下，通过选择具有离域共轭π键结构的高温相偏硼酸钡（α-BBO）晶体，利用三阶非线性频率转换，首次在中心对称性晶体中实现了飞秒（120 fs，1kHz）紫外激光的有效输出，得到266 nm三次谐波的单脉冲能量为37.6μJ，最高转换效率为2.5%。该实验结果表明利用了三阶非线性频率转换在中心对称晶体中获得紫外激光的可行性以及获得深紫外激光的可能性，揭示了以中心对称晶体实现三阶非线性频率转换在实际应用方面的潜力，同时也为紫外以及深紫外非线性光学晶体的探索开拓了新的研究方向。该结果发表在Opt. Lett., 2018, 43(8):1734-1737。

    文章链接

福建物构所首次实现266nm三次谐波激光输出

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非线性光学晶体因其频率转换性能广泛应用于扩展激光光源的频率。而对于紫外波段的激光光源的迫切需求，使得探索新一代的性能更加优异的紫外非线性光学晶体成为当前研究的重点和热点。
　　福建物构所中科院光电材料化学与物理重点实验室叶宁课题组在中科院战略性先导科技专项（B类）、国家自然基金重大计划和罗敏副研究员主持的面上基金等项目资助下，以经典的KBBF结构为模板，通过将KBBF中的无机的平面三角(BO3)3-基团和四面体(BeO3F)5-基团，分别用有机的平面三角[C(NH2)3]+基团和无机的四面体(SO3F)-替换，成功获得了第一例氟磺酸盐紫外非线性光学晶体，即C(NH2)3SO3F。该晶体不含金属元素，受益于平面三角[C(NH2)3]+基团的平行共面排列，使该晶体具有大的倍频效应（5×KDP）和合适的双折射率（0.133@1064 nm）。此外，计算表明该晶体的色散曲线相对平滑，因此使其能在透光波段范围内都能实现相位匹配（最短相位匹配波长~200nm）。该研究成果以Very Important Paper (VIP)的形式发表在近期的德国《应用化学》，(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 10.1002/anie.202006671.)。

　　此外，该研究团队此前在紫外NLO材料的设计、合成、晶体生长和非线性性能研究方面也取得系列研究进展（J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 8, 3390-3394；J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 22, 6814-6817；J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 11, 3884-3887；Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 8968-8972；Chem. Commun., 2018, 54, 1445-1448；Chem. Commun., 2017, 53, 9398-9401；J. Mater. Chem. C, 2018, 6, 6526-6533；J. Mater. Chem. C, 2017, 5, 8758-8764；Chem. Mater., 2019, 31, 1, 52-56；Chem. Mater., 2017, 2, 896-903；Chem. Mater., 2016, 28, 2301-2307）。
　　文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202006671