找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 476|回复: 0

[材料资讯] 张敏、潘世烈等在深紫外双折射晶体设计上取得新进展

[复制链接]

202

主题

255

帖子

520

积分

高级会员

Rank: 4

积分
520
发表于 2022-11-24 10:02:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
双折射晶体是产生和调制偏振光的关键材料,被广泛应用于光通信、偏光信息处理、高精度科研仪器以及激光工业等领域。当前能应用于深紫外波段(< 200 nm)的双折射材料设计仍是一个挑战。为了满足科技发展需求,开发综合性能优异的新型深紫外双折射材料仍然是亟待解决的问题。研究发现,具有共轭π轨道的 [BO3]3-平面基元能够产生大的极化率各向异性,进而利于获得大的双折射率,是短波长双折射材料设计的非常优异的基本结构基元。

晶体结构

晶体结构
晶体结构设计策略示意图
       在前期工作中,新疆理化所晶体材料研究中心利用经典偶极-偶极相互作用模型对B-O基团进行了理论研究,系统地计算了平面[BO3]3-单元聚合成的链状BnO2n+1 (n≥1)基团的极化各向异性,指出高聚合度的平面硼酸盐阴离子基团,如[B2O5]4-,[B4O9]6-、1∞[BO2]链等的平均极化各向异性大于孤立的[BO3]3-基团,首次提出链状聚合[BO3]3-基元是设计大双折射深紫外晶体的优异结构基元(J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 16311)。通过离子替代策略设计出含有共平面排列[B2O5]4-基元的深紫外双折射晶体Li2Na2B2O5,该晶体具有较短的紫外截止边(181nm)和大的双折射率(0.095@532nm),并利用顶部籽晶法生长了尺寸为35 × 15 × 5 mm3的Li2Na2B2O5晶体,系统表征了其物化性能(J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 3258)。在此基础上,团队人员进一步深入研究了1∞[BO2]链的结构特点,提出¥[BO2]链的平面度越好越有利于光学各向异性的效应叠加,同时,结合碱金属硼酸盐Li-B-O体系优势,遴选出LiBO2晶体并生长出尺寸达?55 × 34 mm3的高质量单晶,LiBO2晶体具有大双折射率(0.168@266 nm)并将透过截止边推进到最短164 nm的深紫外区(Light: Sci. Appl., 2022, 11, 252)。上述研究为设计深紫外双折射晶体提供了新思路。
        近期,研究人员继续在含有1∞[BO2]链材料体系探索,通过向硼酸盐中引入共价性较强的AlOmFn (m + n = 4, 5, 6)基元诱导1∞[BO2]链的形成,为含有1∞[BO2]链深紫外双折射晶体的设计提供了新的途径。采用离子替代和氟化策略,成功合成了一例新的氟铝硼酸盐Li0.5Na0.5AlB2O4F2,该晶体中含有近共面排列的1∞[BO2]链及硼酸盐中首次发现的AlO3F3基团。Li0.5Na0.5AlB2O4F2具有较短的紫外截止边 (< 200 nm)和较大的双折射率(≥0.108 @546 nm),是一种潜在的深紫外双折射材料。
         相关研究成果以全文形式发表在《先进光学材料》上(Adv. Optical Mater. 2022, 2202353),新疆理化所为唯一完成单位,张敏研究员和潘世烈研究员为通讯作者,燕紫婷博士和储冬冬硕士为共同第一作者。该研究工作得到了科技部、国家基金委和中科院青促会等项目的资助。
         文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202202353
         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。
         张敏,博士,研究员,博士生导师,国家优秀青年基金获得者。2012年毕业于中科院新疆理化技术研究所获博士学位并留所工作。主要从事硼酸盐光电功能晶体生长及应用评估研究。目前已在"NatureCommun.", "J.Am.Chem.Soc." 等期刊发表SCI论文69篇,其中以第一作者或通讯作者发表论文39篇。申请中国发明专利9件,美国发明专利2件。分别以第三完成人和第四完成人获得2012年和2014年自治区科技进步一等奖各1项;以第三完成人获得2018年自治区自然科学奖一等奖1项;十四届新疆自然科学优秀学术论文一等奖;入选2013年首届新疆自治区"天山英才工程"第二层次培养人选;2016年度自治区杰出青年;2020年度"天山英才"人才培养工程。主持国家自然科学基金面上项目、自治区国际合作项目、中科院西部之光博士项目、自治区自然科学基金等。















  声明:本网部分文章和图片来源于网络,发布的文章仅用于材料专业知识和市场资讯的交流与分享,不用于任何商业目的。任何个人或组织若对文章版权或其内容的真实性、准确性存有疑义,请第一时间联系我们,我们将及时进行处理。

本帖被以下淘专辑推荐:

回复

使用道具 举报

小黑屋|手机版|Archiver|版权声明|一起进步网 ( 京ICP备14007691号-1

GMT+8, 2024-3-29 04:18 , Processed in 0.090449 second(s), 44 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表