[發(fā)明專利]非線性光學晶體Pb2TiOF(SeO3)2Cl及其制備和用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310289325.1
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN103382574A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發(fā)明（設計）人: 毛江高;曹雪麗
• 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;G02F1/355
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型非線性光學晶體材料。

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,?KH₂PO₄?(KDP),?KTiOPO₄(KTP),?LiB₃O₅(LBO),?β-BaB₂O₄(BBO),?LiNbO₃(LNO)與?BaTiO₃(BTO)等。

二階非線性光學晶體材料必須具有非中心對稱的結構。因此設計非線性光學材料的關鍵是如何誘導無心結構的形成及如何增加化合物的極化率，這是非線性光學材料設計與合成的難題。目前認為能產生無心結構的基團主要包括BO₃^3-,?PO₄^3-等基團,?含孤對電子的離子如I(V)、Se(IV)、Te(IV)、Bi(III)、Pb(II)等及畸變八面體配位的d⁰電子構型的過渡金屬離子如Ti(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Mo(VI)、W(VI)等。另外，鹵化物具有較寬的帶隙，所以鹵素離子F^-、Cl^-、Br^-、I^-?受到越來越多的關注，并取得了突破性進展，如CsGeCl₃,?CsCdBr₃,?HgBr₂?和NaSb₃F₁₀。基于已報道的研究，我們致力于將含鉛的鹵氧化物,Se⁴⁺/Te⁴⁺與d⁰過渡金屬結合，希望取得結構新穎，性能良好的非線性材料。我們通過在亞硒酸鹽的化合物中引入含鉛的鹵化物，以及容易發(fā)生二階姜-泰勒畸變的d⁰電子構型的過渡金屬Ti⁴⁺陽離子，發(fā)現一例新的非線性光學晶體，并研究了其倍頻效應。相關工作，至今未見文獻報道。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的:?(1)?提供一種化合物，該化合物由以下分子式代表：Pb₂TiOF(SeO₃)₂Cl;?(2)提供化合物Pb₂TiOF(SeO₃)₂Cl的制備方法;?(3)提供化合物Pb₂TiOF(SeO₃)₂Cl的潛在應用。

本發(fā)明提供的化合物化學式為Pb₂TiOF(SeO₃)₂Cl，屬于單斜晶系空間群為P2₁，晶胞參數為a?=?8.2863(5)??，?b?=?5.3781(2)??，c?=?10.7167(6)??，β?=?111.191(6)?o，Z?=?2，晶胞體積為V?=?445.29(4)??³。

化合物具有三維的骨架結構，結構中包含沿b軸方向的陰離子鏈?[TiOF(SeO₃)₂]^3-?和同樣沿b軸方向的陽離子鏈Pb₂Cl³⁺。Ti(1)O₅F八面體通過共頂點形成沿b軸方向的鏈，Se(1)O₃和Se(2)O₃分別以橋連和單齒的形式懸掛在Ti(1)O₅F的周圍，形成沿b軸方向的陰離子鏈?[TiOF(SeO₃)₂]^3-。陽離子鏈和陰離子鏈通過共用O原子和F原子形成三維骨架結構。