[發明專利]一種非線性光學晶體碘酸鋅鉀

無效

• 申請號: 200910111234.2
• 申請日: 2009-03-13
• 公開（公告）號: CN101831698A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 毛江高;李培欣
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C30B29/12
• 分類號: C30B29/12;C30B7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于非線性光學材料及其合成。

背景技術

非線性光學晶體，具有倍頻效應(SHG)，在激光頻率轉換、電光調制、光折變信息處理等高科技領域有著重要應用價值。非線性光學晶體以其優良的性質得到了廣泛的關注。非線性光學材料在現代科學技術中，特別是若干軍事和民用高科技領域中，例如潛艇深水通訊、激光致盲武器、海洋魚群探測、光盤記錄、彩色激光打印、激光投影電視、光計算和光纖通訊等，都有一系列重要應用。目前實際應用的非線性光學晶體包括α-LiIO₃，α-HIO₃，KIO₃，KH₂PO₄(KDP)，KTiOPO₄(KTP)，LiNbO₃(LNO)與BaTiO₃(BTO)等。其中碘酸鹽IO₃基團具有較大的微觀非線性光學系數，在很大程度上其是由于其含有的孤對電子提供了三個比較接近的能級，使其對提高非線性光學系數更有利。而且研究表明在化合物中如果形成非中心對稱的配位環境，則易于得到具有非線性光學性質的晶體。我們通過水熱合成方法合成中心對稱結構的混金屬碘酸鹽，從而得到了性能優越的新型非線性光學材料。有關這方面的研究尚無文獻報道。

發明內容

本發明的目的在于制備一種非線性光學晶體碘酸鋅鉀。

本發明制備的非線性光學晶體碘酸鋅鉀，其化學式為為K₂Zn(IO₃)₄(H₂O)₂，分子量為：864.74，屬單斜晶系，空間群C2，單胞參數為a＝13.936(6)，b＝7.7609(18)，α＝γ＝90°，β＝126.75(3)°，Z＝1。

碘酸鋅鉀的結構為由ZnO₆八面體與IO₃^-離子相連而成零維結構，K⁺離子插在結構的空隙中。鋅(II)離子與來自四個IO₃^-離子的四個氧原子和兩個水分子配位，。每個IO₃^-離子連接一個鋅(II)離子。

碘酸鋅鉀以水熱法合成：將Zn(Ac)2，與KIO₃粉末和水裝入25ml的水熱反應釜內襯中，攪拌均勻，密封后裝入水熱反應釜。在箱式電阻爐中于100℃反應數天，即可得到無色透明塊狀晶體。

非線性光學測量表明，碘酸鋅鉀K₂Zn(IO₃)₄(H₂O)₂具有優良的非線性光學性能，在1064nm激光照射下輸出很強的532nm綠光，其粉末SHG系數為KDP的2.3倍，與LBO相當。預期在激光頻率轉換、電光調制、光折變信息處理等高科技領域有著重要應用價值。此類非線性光學材料在現代科學技術中，特別是若干軍事和民用高科技領域中，例如潛艇深水通訊、激光致盲武器、海洋魚群探測、光盤記錄、彩色激光打印、激光投影電視、光計算和光纖通訊等，都有一系列重要應用。

具體實施方式

實例1：Zn(Ac)₂(50mg，0.25mmol)與KIO₃(214mg，1mmol)，H₂O(2ml)裝入水熱反應釜中混合均勻，密封，置于箱式電阻爐中，經過360min從30℃升溫到100℃，恒溫反應7200min，最后以3℃每小時降至30℃，可得到無色透明塊狀晶體。