[發明專利]五水合五羥基十三硼酸鋇和五水合五羥基十三硼酸鋇非線性光學晶體及制備方法和用途

有效

• 申請號: 202111343284.0
• 申請日: 2021-11-13
• 公開（公告）號: CN114016132B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 潘世烈;韓健;劉開通
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C30B29/10
• 分類號: C30B29/10;G02F1/355;C30B7/10;C30B7/14;H01S3/109
• 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

本發明提供一種五水合五羥基十三硼酸鋇和五水合五羥基十三硼酸鋇非線性光學晶體及制備方法和用途，所述該化合物的化學式為Basubgt;2/subgt;Bsubgt;13/subgt;Osubgt;19/subgt;(OH)subgt;5/subgt;·5Hsubgt;2/subgt;O，分子量為894.33，采用水熱法制成；該晶體的化學式為Basubgt;2/subgt;Bsubgt;13/subgt;Osubgt;19/subgt;(OH)subgt;5/subgt;·5Hsubgt;2/subgt;O，分子量為894.33，屬于三斜晶系，空間群為P1，晶胞參數為a=7.5929(4)?，b=8.0892(4)?，c=10.0221(5)?，α=89.943(2)°，β=72.402(2)°，γ=81.196(2)°，單胞體積為579.17(5)?supgt;3/supgt;，晶體的倍頻效應約為KHsubgt;2/subgt;POsubgt;4/subgt;(KDP)的1.0倍，紫外截止邊約為200?nm，采用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五水合五羥基十三硼酸鋇Ba₂B₁₃O₁₉(OH)₅·5H₂O和五水合五羥基十三硼酸鋇Ba₂B₁₃O₁₉(OH)₅·5H₂O非線性光學晶體及制備方法和用途。

背景技術

硼酸鹽由于其優異的性能和豐富的結構一直是非線性晶體材料研究的熱點方向，B原子通過sp，sp²和sp³軌道雜化可以與O原子形成[BO₂]棒，[BO₃]平面三角形和[BO₄]四面體，含有π共軛[BO₃]基團的硼酸鹽NLO晶體，由于其NLO系數適中、雙折射適中、透光范圍寬、激光損傷閾值高，如β-BaB₂O₄(β-BBO)、LiB₃O₅(LBO)、CsB₃O₅(CBO)、CsLiB₆O₁₀(CLBO)等，長期以來一直是研究的熱點。研究人員仍在努力探索新的NLO材料，以滿足日益增長的需求。通過在[BO₄]基團中引入強電負性的F元素，可以消除端氧未成對電子或懸掛鍵，進而更加有效地擴大硼酸鹽的紫外/深紫外透過范圍。另外，F的引入還可以調控硼酸鹽的結構，豐富其結構化學。如MB₄O₆F(M＝NH₄,Na,Rb,Cs,K/Cs,Cs/Rb)，MB₂O₃F₂(M＝Pb,Sn,Ba)，LiB₆O₉F，MB₅O₇F₃(M＝Ca,Sr,Pb,Cd)等。羥基也具有類似于硼酸鹽中的F原子的調節作用，可以調節B-O基團的三維結構的形成，構建二維層狀結構。已經報道了許多具有優異性能的羥基硼酸鹽，如AEB₈O₁₅H₄(AE＝Ca,Sr)，Ba₂[B₆O₉(OH)₄]，Zn₂(BO₃)(OH)，CsB₇O₁₀(OH)₂，Mg(H₂O)₆B₄O₅(OH)₄(H₂O)₃，Ca₂[B₅O₈(OH)]₂[B(OH)₃]·(OH)·4H₂O和Ba₂[B₆O₉(OH)₂][B₃O₃(OH)₄]·(OH)·4H₂O。