叶宁课题组：金属氟碘酸盐非线性光学晶体获得新进展

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中红外（3-5μm）激光因在激光通讯，激光调控和激光医学等各个领域有着极其广泛的应用而备受关注。传统的红外晶体AgGaS2和ZnGeP2虽然可以用于中红外波段，但因其损伤阈值较低，限制了其实际应用。碘酸盐非线性光学晶体材料通常能实现大的二阶非线性光学效应、高的激光损伤阈值、宽的透光范围（紫外-中红外）、和适中的双折射，是一种非常有潜力的非线性光学晶体。

　　在中国科学院战略性先导科技专项（B类）“结构与功能导向的新物质创制”、国家自然科学基金等项目的资助下，福建物质结构研究所中科院光电材料化学与物理重点实验室叶宁研究团队通过设计合成，将能够有效增大带隙、提高损伤阈值的F-离子和对能够增大晶体结构极性的Bi3+离子引入碘酸根体系，成功地合成了具有大倍频效应和高损伤阈值的(NH4)Bi2(IO3)2F5非线性光学晶体。该晶体的倍频效应是KDP的9.2倍，损伤阈值是AgGaS2的40.2倍。且该晶体具有合适的双折射率（0.0690@589.3nm），能够实现相位匹配。此外，通过NH4+离子的引入不仅可以增强层间作用了，同时也降低晶体的生长温度。
　　该论文的第一作者是福建物构所范慧歆助理研究员，通讯作者为彭广副研究员和叶宁研究员，发表在近期的《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 5268-5272.)。
　　此外，该研究团队近期在中远红外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（Chem. Mater. 2020, DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c02837; Chem. Mater. 2020, 32, 2615–2620，Chem. Mater. 2019,, 31, 10170-10177）。
　　文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201913287　　

（叶宁课题组供稿）

     文章来源：福建物构所

     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。