目前商業(yè)化的紅外非線性光學(xué)晶體主要為黃銅礦類型材料，例如AgGaS2和ZnGeP2，其具有很好的非線性光學(xué)系數(shù)和寬的透過范圍，在紅外變頻領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。隨著激光技術(shù)發(fā)展，亟待研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)帶隙（> 3.0 eV）和倍頻效應(yīng)（> 0.5× AgGaS2）平衡的紅外非線性光學(xué)材料。
中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所光電功能材料實(shí)驗(yàn)室近年來致力于新型紅外非線性光學(xué)晶體材料的研發(fā)。該團(tuán)隊(duì)以著名的黃銅礦材料AgGaQ2 (Q = S, Se)為模板，通過在結(jié)構(gòu)中引入合適的非線性活性基元（MIVQ4：MIV = Ge, Sn）來取代GaQ4基元，保證材料具有大的非線性光學(xué)系數(shù)；同時(shí)引入堿金屬或者堿土金屬來取代Ag原子來增大材料的帶隙，進(jìn)而提高材料的抗激光損傷能力?；谝陨喜呗裕搱F(tuán)隊(duì)在Li-Ba-MIV-Q體系設(shè)計(jì)和合成了四種新的結(jié)晶于非中心對(duì)稱空間群I-42m且具有類黃銅礦結(jié)構(gòu)的紅外非線性光學(xué)材料Li2BaMIVQ4 (MIV = Ge, Sn; Q = S, Se)。
經(jīng)性能測(cè)試表明，I2BaMIVQ4系列材料具有很好的非線性光學(xué)性能，均能實(shí)現(xiàn)相位匹配。同時(shí)Li2BaGeS4和Li2BaSnS4滿足了優(yōu)異紅外非線性光學(xué)材料的性能特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了寬帶隙和大的非線性光學(xué)系數(shù)之間的性能平衡。同時(shí)，類黃銅礦紅外非線性光學(xué)材料的發(fā)現(xiàn)也為以后探索新材料提供了很好的設(shè)計(jì)策略。
The authors synthesized four new compressed chalcopyrite-like IR NLO materials Li2BaMIVQ4 (MIV = Ge, Sn; Q = S, Se). Remarkably, Li2BaGeS4 and Li2BaSnS4 not only maintain the good NLO responses (0.5 and 0.7 × AgGaS2) but also overcome low LDTs and TPA of commercial chalcopyrites because of their wide band gaps (3.66 and 3.07 eV), demonstrating that they satisfy the critical demands as promising IR NLO candidates. I think this is a very important work and opened a new avenue of new IR NLO materials synthesis by rational design strategy.
中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所新型光電功能材料實(shí)驗(yàn)室
The New Opto-electronic Functional Material Laboratory，Xinjiang Technical Institute of Physics & Chemistry，CAS
New Compressed Chalcopyrite-like Li2BaMIVQ4 (MIV = Ge, Sn; Q = S, Se): Promising Infrared Nonlinear Optical Materials
2017,?Vol.?139,?No.?42,?14885-14888
https://doi.org/10.1021/jacs.7b08966
