【材料】福建物构所发现新型非π共轭深紫外非线性光学材料学术资讯

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深紫外非线性光学（NLO）晶体是许多高端科学仪器的重要核心器件。传统上，对于新型深紫外NLO晶体材料的探索主要集中π共轭体系。最近，非π共轭体系深紫外NLO晶体材料最近受到了科学家们越来越多的关注。其中，硫酸盐属于非π共轭体系化合物。但是，硫酸盐作为深紫外NLO晶体材料的可能性长期被忽略。

中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室罗军华课题组在国家自然科学基金杰出青年和重点项目以及赵三根研究员主持的中科协青年托举人才工程、福建省杰出青年基金等项目支持下，使用简便的水溶液法，将有利于深紫外透过的碱金属和铵引入到硫酸盐体系，制备了两种以[SO4]2-为基本结构单元的深紫外NLO晶体NH4NaLi2(SO4)2和(NH4)2Na3Li9(SO4)7。其中，NH4NaLi2(SO4)2单晶测试的透光波段可低至186 nm，并且呈现出良好的NLO性能，其倍频效应强度为1.1倍的KDP，同时能够实现相位匹配。和NH4NaLi2(SO4)2相比，(NH4)2Na3Li9(SO4)7虽然也能够实现相位匹配，但是其倍频效应强度仅为0.5倍的KDP。NH4NaLi2(SO4)2和(NH4)2Na3Li9(SO4)7具有相似的化学组成，而且两者的阴离子基元[SO4]2-的密度也大致相似（0.0113 per unit volume 和 0.0106 per unit volume）。但是，为什么两者的倍频效应强度却有如此大的差距？该课题组与中科院理化所林哲帅研究员合作对两种材料进行了理论计算，发现它们结构中S1O4基元的非键合氧原子2p 轨道取向不同，从而使两者的倍频效应有较大的差距。这一工作为开发新型深紫外NLO光学晶体材料提供了一种新的思路。相关研究成果发表在J. Am. Chem. Soc.，中科院福建物构所和上海科技大学联培硕士生李雁强、中科院理化所博士生梁飞为该论文的共同第一作者。

最近，该课题组NLO晶体材料探索方面取得了一系列其它进展，相关成果见Nat. Commun., 2014, 5: 4019；J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 2207；J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 2961； J. Am. Chem. Soc., 2014, 136, 8560；Angew. Chem. Int. Ed., 2015, 54, 4217；J. Am. Chem. Soc., 2018, 140, 1592−1595; J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 3833-3837；Chem. Mater., 2016, 28, 7110；Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 540；并受邀撰写了相关综述，见Coord. Chem. Rev., 2018, 366, 1。

该论文作者为：Yanqiang Li, Fei Liang, Sangen Zhao, Lina Li, Zhenyue Wu, Qingran Ding, Shuai Liu, Zheshuai Lin, Maochun Hong, Junhua Luo

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