[發明專利]化合物氟硼酸鈣和氟硼酸鈣非線性光學晶體及制備方法和用途

有效

• 申請號: 201810001477.X
• 申請日: 2018-01-02
• 公開（公告）號: CN108588833B
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 潘世烈;張志忠;王穎;侯雪玲
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B28/02;C30B15/00;C30B17/00;C30B11/02;C30B11/06
• 代理公司: 烏魯木齊中科新興專利事務所(普通合伙) 65106
• 代理人: 張莉

本發明提供一種化合物氟硼酸鈣和氟硼酸鈣非線性光學晶體及制備方法和用途，所述化合物的化學式為CaB₅O₇F₃，分子量為263.13，采用固相合成法或真空封裝法制成；該晶體的化學式為CaB₅O₇F₃，分子量為263.13，屬于正交晶系，空間群為Cmc2₁，晶胞參數為a=9.926(10)?，b=8.400(8)?，c=7.966(8)?，α=β=γ=90°，單胞體積為664.2(11)?³，晶體的倍頻效應約為KH₂PO₄(KDP)的2倍，紫外吸收邊短于190nm，采用熔體法，高溫熔液法，真空封裝法，水熱法或室溫溶液法生長晶體，該晶體的化學穩定性好，可作為紫外、深紫外非線性光學晶體在全固態激光器中獲得應用。

技術領域

本發明涉及一種化合物氟硼酸鈣CaB₅O₇F₃和氟硼酸鈣CaB₅O₇F₃非線性光學晶體及制備方法和用途。

背景技術

深紫外非線性光學晶體能夠利用其頻率轉換性質將近紅外、可見等波段的激光轉換成波長小于200nm的深紫外激光，在醫療、通訊、科學研究等領域具有重要應用價值。眾所周知，目前唯一實用化的深紫外非線性光學晶體是我國科學家發明的KBe₂BO₃F₂(KBBF)晶體，該晶體具有層狀生長習性，生長大尺寸晶體困難，一定程度上限制了其應用。因此制備合成綜合性能優異的新型深紫外非線性光學晶體材料具有重要意義和實用價值。

本發明在此前的研究中，發明了化合物氟硼酸銨NH₄B₄O₆F和氟硼酸銨NH₄B₄O₆F非線性光學晶體(專利申請號201611128283.3)，化合物氟硼酸銣和氟硼酸銣非線性光學晶體及制備方法和用途(專利申請號201710215347.1)，化合物氟硼酸銫和氟硼酸銫非線性光學晶體及制備方法和用途(專利申請號201710215337.8)化合物氟硼酸鈉和氟硼酸鈉雙折射晶體及制備方法和用途(專利申請號201610932882.4)，化合物氟硼酸銫銣和氟硼酸銫銣非線性光學晶體及制備方法和用途(專利申請號201710845438.3)，以及化合物氟硼酸銫鉀和氟硼酸銫鉀非線性光學晶體及制備方法和用途(專利申請號201710845730.5)六個相關專利。本發明與以上六個專利的主要區別在于，氟硼酸鈣CaB₅O₇F₃中Ca離子與硼-氧陰離子框架以Ca-O離子鍵連接，結構的成鍵作用力不同，導致結構和生長習性完全不同，氟硼酸鈣CaB₅O₇F₃既可以在密閉體系生長也可以在開放體系穩定生長，生長工藝關鍵參數和晶體性能均與前六個晶體不同。

發明內容

本發明目的在于，提供一種化合物氟硼酸鈣，該化合物的化學式為CaB₅O₇F₃，分子量為263.13，采用固相反應法或真空封裝法制備。

本發明的另一個目的在于，提供氟硼酸鈣CaB₅O₇F₃非線性光學晶體，該晶體的化學式為CaB₅O₇F₃，分子量為263.13。其晶體結構屬于正交晶系，空間群為Cmc2₁，晶胞參數為α＝β＝γ＝90°，單胞體積為