福建物構所磷屬紅外非線性光學晶體研究獲進展

　　紅外非線性光學晶體能夠通過頻率轉換作用，產生中紅外可調諧激光。目前，紅外非線性光學晶體的應用主要有硫鎵銀、硒鎵銀和磷鍺鋅，但是由于其存在的缺陷，已不能滿足運用需要。因此，急需探索性能更優異的中紅外非線性光學材料。磷屬化合物非線性光學材料通常展現出較大倍頻系數及較高熱導率，因此，磷屬化合物是合適的紅外非線性光學材料的候選體系。磷屬化合物自身帶隙較小、合成難度大，這導致長期以來，磷屬化合物新晶體探索研究進展緩慢。

　　中國科學院福建物質結構研究所中科院光電材料化學與物理重點實驗室葉寧研究團隊為攻克磷屬化合物自身帶隙小缺點，以閃鋅礦和纖鋅礦結構為模板，采用異價陰離子取代策略，將強電負性的重鹵素“I”引入磷屬化合物中，獲得四例碘代磷屬化合物非線性光學晶體，即M^II₃PnI₃ （M^II=Zn，Cd；Pn=P，As），其具有缺陷型金剛石結構，結構內[M^IIPnI₃]混合陰離子基團具有一致排列。研究表明，其帶隙（2.38-2.85 eV）得到提升，具有較強倍頻效應（2.7-5.1倍的硫鎵銀）和寬紅外透過范圍，實現帶隙、倍頻效應和紅外透過范圍間的平衡。

　　相關研究成果以Anionic Aliovalent Substitution from Structure Models of ZnS：Novel Defect Diamond‐like Halopnictide Infrared Nonlinear Optical Materials with Wide Band Gaps and Large SHG Effects為題，發表在《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed. 10.1002/anie.202010319）上。福建物構所博士陳金東為論文第一作者。研究工作得到中科院戰略性先導科技專項（B類）“結構與功能導向的新物質創制”、國家自然科學基金等的支持。

　　此外，研究團隊于近期在中紅外非線性光學材料的設計、合成、晶體生長和非線性性能研究中獲得系列進展（Chem. Mater. 2020，32，18，7958–7964；Chem. Mater. 2020，32，2615–2620，Chem. Mater. 2019，31，10170-10177）。

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