[發(fā)明專利]一種鉛鎵鍺硫晶體，其制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710404219.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-01
• 公開（公告）號(hào): CN107338478B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃一枝;張浩;程文旦;柴國(guó)良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
• 主分類號(hào): C30B29/46
• 分類號(hào): C30B29/46;C30B9/06;G02F1/355
• 代理公司: 北京匯思誠(chéng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11444
• 代理人: 王剛;龔敏

本申請(qǐng)涉及無機(jī)非線性光學(xué)材料領(lǐng)域，具體講，涉及一種鉛鎵鍺硫晶體，其制備方法及應(yīng)用。本申請(qǐng)的鉛鎵鍺硫晶體的化學(xué)式為PbGa₂GeS₆，屬正交晶系，空間群Fdd2，單胞參數(shù)為：α＝90°，β＝90°，γ＝90°，Z＝16。本申請(qǐng)的晶體具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能，其粉末倍頻強(qiáng)度和激光損傷閾值分別為AgGaS₂的0.5倍和5倍。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及無機(jī)非線性光學(xué)材料領(lǐng)域，具體講，涉及一種鉛鎵鍺硫晶體，其制備方法及應(yīng)用。

技術(shù)背景

非線性光學(xué)晶體因其激光頻率轉(zhuǎn)換功能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于民用及軍用高科技領(lǐng)域，如激光倍頻、影視、印刷等現(xiàn)代激光技術(shù)，光通訊及信號(hào)處理，軍用光學(xué)限制器等。目前實(shí)際應(yīng)用的非線性光學(xué)晶體主要是一些無機(jī)氧化物，例如LiB₃O₅(LBO)、β-BaB₂O₄(BBO)、KH₂PO₄(KDP)、KTiOPO₄(KTP)等，應(yīng)用范圍主要在紫外–可見至近紅外波段，而可應(yīng)用于中、遠(yuǎn)紅外波段的非線性光學(xué)晶體明顯較少，僅有AgGaS₂、AgGaSe₂、ZnGeP₂等。

盡管這些材料一般具有穩(wěn)定性好、紅外透光范圍寬、非線性系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)，但隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，對(duì)高功率激光的需求使這些紅外波段的非線性光學(xué)材料表現(xiàn)出激光損傷閾值的不足。例如Chem.Mater.(2015,Vol.27,914–922)公開的PbGa₂GeSe₆晶體，是一種具有I-型相位匹配特征的紅外非線性光學(xué)材料，其倍頻效應(yīng)與激光損傷閾值分別為AgGaS₂的5倍和3.7倍，但該材料激光損傷閾值仍有待提高。

鑒于此，特提出本申請(qǐng)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的首要發(fā)明目的在于提出一種鉛鎵鍺硫晶體。

本申請(qǐng)的第二發(fā)明目的在于提出該鉛鎵鍺硫晶體的制備方法。

本申請(qǐng)的第三發(fā)明目的在于提出該鉛鎵鍺硫晶體的應(yīng)用。

為了完成本申請(qǐng)的目的，采用的技術(shù)方案為：

本申請(qǐng)涉及一種鉛鎵鍺硫晶體，化學(xué)式為PbGa₂GeS₆；所述鉛鎵鍺硫晶體屬正交晶系，空間群Fdd2，單胞參數(shù)為：α＝90°，β＝90°，γ＝90°，Z＝16。

進(jìn)一步的，所述鉛鎵鍺硫晶體經(jīng)一步自助熔劑法制備得到。

本申請(qǐng)涉及該鉛鎵鍺硫晶體的制備方法，至少包括以下步驟：

(1)將鉛源、三硫化二鎵和二硫化鍺按摩爾比為0.5～4：0.8～1.2：0.8～1.2的比例混合；

(2)將混合后的混合物在真空密封條件下，加熱至500～650℃保溫24～100小時(shí)；

(3)降至室溫，即得所述鉛鎵鍺硫晶體。

優(yōu)選的，所述鉛源為氯化鉛；在步驟(1)中，氯化鉛、三硫化二鎵和二硫化鍺的摩爾比為0.5～4：1：1。

優(yōu)選的，所述鉛源為氯化鉛與硫化鉛的混合物，氯化鉛和硫化鉛的摩爾比為0.4～3：0.1～1。

優(yōu)選的，在步驟(1)中，氯化鉛、硫化鉛、三硫化二鎵和二硫化鍺的摩爾比為0.4～3：0.1～1：1：1。

優(yōu)選的，在步驟(2)中，真空度為0.01～10Pa。

優(yōu)選的，在步驟(3)中，所述降至室溫的降溫速度為0.1～10℃/h。