[發(fā)明專利]氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111107881.3
• 申請(qǐng)日: 2021-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113897679B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張弛;姜春波;吳超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): C30B29/46
• 分類號(hào): C30B29/46;C30B7/10;G02F1/355;H01S3/109;H01S5/06
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 許耀

1.一種氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料的應(yīng)用，其特征在于，該晶體材料的化學(xué)式為ZrF₂(SO₄)；

該晶體材料屬于正交晶系，其空間群為Pca2₁，晶胞參數(shù)為a = 7.800~8.00 ?，b = 5.97~6.17 ?，c = 7.82~8.02 ?，α = β = γ = 90°，Z = 4，晶胞體積為V = 380.07 ?³；

該晶體材料用于紫外激光變頻輸出；

該晶體材料的通過(guò)以下過(guò)程制備而成：

（1）將鋯源、硫源、氟源和水混合形成混合原料；

（2）將混合原料在水熱條件下晶化，得到所述氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料；

所述水熱條件的溫度為150~230℃，所述晶化時(shí)間不少于24h；

該制備方法還包括晶化后降溫至室溫的步驟，降溫速率為0.5~15℃/h。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料的應(yīng)用，其特征在于，該晶體材料的晶體結(jié)構(gòu)為：每個(gè)Zr⁴⁺離子分別和四個(gè)氧原子以及四個(gè)氟原子配位形成[ZrO₄F₄]多面體單元，其中四個(gè)氧原子分別和不同的四個(gè)[SO₄]基團(tuán)連接；相鄰的[ZrO₄F₄]多面體單元以共點(diǎn)的[F(1)和F(2)]方式相互連接，從而形成了[ZrO₄F₄]_∞層狀結(jié)構(gòu)；不對(duì)稱的[SO₄]基團(tuán)位于[ZrO₄F₄]_∞層之間，作為連接四個(gè)Zr原子的層間連接體，形成三維結(jié)構(gòu)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料的應(yīng)用，其特征在于，所述鋯源為二氧化鋯或氟化鋯；所述硫源為硫酸；所述氟源為氫氟酸或氟化鋯。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料的應(yīng)用，其特征在于，所述混合原料中鋯元素、硫元素、氟元素和水的摩爾比例為1：（0.5~50）：（0.5~50）：（1~50）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料的應(yīng)用，其特征在于，所述混合原料中鋯元素、硫元素、氟元素和水的摩爾比例為1：（2~10）：（1~10）：（2~20）。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氟硫酸鋯二階非線性光學(xué)晶體材料的應(yīng)用，其特征在于，所述晶體材料應(yīng)用在倍頻發(fā)生器、光參量振蕩器、光參量放大器和光電整流器中。