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福建物构所短波紫外非线性光学晶体研究获进展

发布时间:2020-12-15 13:45 作者:银河总站

  作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学技术大学(简称“中科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

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  非线性光学(NLO)晶体是全固态激光器的核心部件之一。探索兼具大的倍频效应和短的相位匹配截止波长的短波紫外非线性光学晶体,是一项较有挑战性的课题。

  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基于功能基元替换的思想,以平面三角形基团[CO3]2-和四面体基团ZnO2(OH)2分别替换KBBF结构中的[BO3]3-和BeO3F基团,首次在碳酸盐体系中构筑一例具备KBBF结构特征的新型羟基碳酸盐紫外非线性光学晶体——NaZnCO3(OH)。与KBBF结构中的[BO3]3-基团一样,该晶体中的[CO3]2-基团保持平行共面一致排列。同时,该晶体中ZnO2(OH)2四面体基团实现了上下功能层之间的完全自连接,并通过适宜的排列为晶体倍频效应的提升做出贡献。这些结构特征使得该晶体的倍频效应达到5.2倍KDP,双折射率达到0.114(@1064nm),通过理论计算得到的最短相位匹配波长可达201nm,说明该晶体是一例较好的短波紫外非线性光学晶体备选材料。该晶体独特的结构构型也将为新型紫外甚至深紫外非线性光学晶体的设计提供新思路。

  相关研究成果发表在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society)上,福建物构所副研究员彭广为论文第一作者,研究员叶宁为论文通讯作者。研究工作得到中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金等项目的资助。


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