[發明專利]一種單晶材料、制備方法及其應用

有效

• 申請號: 201811550096.3
• 申請日: 2018-12-18
• 公開（公告）號: CN111334848B
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發明（設計）人: 柴國良;周安宜;林晨升;程文旦;張浩
• 申請（專利權）人: 中國科學院福建物質結構研究所
• 主分類號: C30B1/02
• 分類號: C30B1/02;C30B29/46
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 王惠

本申請公開了一種單晶材料，具有式I所示的化學式：Ba_xIn_yZn_lS_m式I其中，x:y:l:m＝10:6:7:26。該晶體具有優良的紅外非線性光學性能，尤其是紅外波段透過范圍上具有顯著優勢。

技術領域

本申請涉及一種單晶材料，屬于紅外非線性光學材料及其制備領域。

背景技術

紅外及中遠紅外非線性光學材料，在民用和軍事方面有潛在的廣泛用途，如激光器件、紅外波段激光倍頻、遠程傳感、紅外激光制導、紅外激光雷達、光電對抗等。

目前，3～20μm固態中、遠紅外波段激光的產生主要是基于非線性光學原理及紅外非線性光學晶體變頻技術。現成熟的紅外非線性光學晶體主要有ZnGeP₂，AgGaS₂，AgGaSe₂等。這些晶體都已在民用高科技領域和軍事裝備中起到關鍵性的作用，但是目前的這些晶體在綜合性能上還不能達到人們理想的水平，隨著技術的不斷發展與進步，對紅外非線性晶體的要求也在不斷提高，因此，對于新型紅外非線性晶體的探索，在民用高科技產業和提升軍事裝備都具有重要的戰略意義。

發明內容

根據本申請的一個方面，提供了一種單晶材料，該晶體具有優良的紅外非線性光學性能，尤其是紅外波段透過范圍上具有顯著優勢。硫鋅銦鋇(分子式：Ba₁₀In₆Zn₇S₂₆)，分子量為3353.5，屬正交晶系，空間群I-42m，單胞參數為α＝β＝γ＝90°,V＝Z＝2。采用密封真空石英管及石墨坩堝高溫反應法制備。硫鋅銦鋇晶體具有優良的紅外非線性光學性能，實驗測定其粉末(粒度150-210μm)SHG強度大約為相同粒度商用AgGaS₂的一半，粉末損傷閾值為AgGaS₂的13.5倍，并且其具有高的熱穩定性以及一致熔融特性使其能夠較為簡便的生長出尺寸為6×6.5×4.5mm³的紅色塊狀穩定晶體。

所述單晶材料，其特征在于，

具有式I所示的化學式：

Ba_xIn_yZn_lS_m式I

其中，x:y:l:m＝10:6:7:26。

可選地，所述單晶材料屬正交晶系，空間群I-42m，單胞參數為a＝11.0α＝β＝γ＝90°，V＝Z＝2。

可選地，所述單晶材料的化學式為Ba₁₀In₆Zn₇S₂₆；單胞參數為a＝α＝β＝γ＝90°，V＝Z＝2。

可選地，所述單晶材料的體積為200～300mm³。

可選地，所述單晶材料的尺寸為6×6.5×4.5mm³。

可選地，所述單晶材料的透過波段范圍為0.38～15μm。