[發明專利]系列堿土金屬硫屬（硒屬）化合物及其非線性光學晶體及其制備方法及其用途

在審

• 申請號: 202211258128.9
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115433998A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 俞洪偉;張星宇;吳紅萍;胡章貴
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: C30B1/10
• 分類號: C30B1/10;C30B9/12;C30B11/00;C30B29/46;G02F1/35;G02F1/355;G02F1/37;G02F1/39
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理有限公司 11562
• 代理人: 張鸞

本發明涉及系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物和系列堿土金屬硫屬(硒屬)非線性光學晶體及其制備方法及其用途，其分子通式均為AEⅡIVQ₄，其中AE＝Sr，Ba；Ⅱ＝Cd，Hg；IV＝Si，Ge；Q＝S，Se。其化學式分別為BaHgSiS₄、SrHgSiS₄、BaHgGeS₄、SrHgGeS₄、SrCdSiSe₄，均屬正交晶系，空間群Ama2，α＝β＝γ＝90°，Z＝4。系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物采用真空高溫固相反應法合成，系列堿土金屬硫屬(硒屬)晶體采用高溫溶液法或布里奇曼法(坩堝下降法)生長。該材料可用于制造二次諧波發生器，上、下頻率轉換器，光參量振蕩器等。

技術領域

本發明涉及一種新型系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物及其非線性光學晶體，系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物及其晶體的分子通式均為AEⅡIVQ₄，其中AE＝Sr，Ba；Ⅱ＝Cd，Hg；IV＝Si，Ge；Q＝S，Se，化學式分別為BaHgSiS₄、SrHgSiS₄、BaHgGeS₄、SrHgGeS₄、SrCdSiSe₄其非線性光學晶體及化合物的制備方法，屬于光學技術和晶體材料科技領域。

背景技術

近些年中遠紅外倍頻效應大、透過波段寬、光損傷閾值大、物化性能穩定的新型非線性光學晶體材料的研究逐漸變為熱點話題。目前主要非線性光學材料有：β-BaB₂O₄(BBO)晶體、LiB₃O₅(LBO)晶體、CsB₃O₅(CBO)晶體、CsLiB₆O₁₀(CLBO)晶體、KBe₂BO3F₂(KBBF)晶體、AgGaS₂(AGS)晶體、AgGaSe₂(AGSe)晶體和ZnGeP₂(ZGP)晶體。雖然這些材料的晶體生長技術已日趨成熟，但仍存在著明顯的不足之處：如晶體易潮解、生長周期長、層狀生長習性嚴重、價格昂貴、激光損傷閾值小以及雙光子吸收等。因此，尋找新的非線性光學晶體材料仍然是一個非常重要而艱巨的工作。

系列堿土金屬硫屬(硒屬)晶體是重要的半導體材料、中紅外材料，其性能受到廣泛的關注，在照明、顯示、軍事安全保衛及激光醫療等領域有較為廣泛的應用。由于其較好的綜合性能，利于獲得較強的非線性光學效應，是新型中遠紅外非線性光學晶體的理想選擇。

發明內容

本發明的目的之一是提供系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物。

本發明的目的之二是提供系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物的制備方法。

本發明的目的之三是提供系列堿土金屬硫屬(硒屬)紅外非線性光學晶體。

本發明的目的之四是提供系列堿土金屬硫屬(硒屬)紅外非線性光學晶體的制備方法。

本發明的目的之五是提供系列堿土金屬硫屬(硒屬)紅外非線性光學晶體的應用。

本發明的目的之一是這樣實現的：

本發明目的在于提供一種新型系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物，其特征在于該系列堿土金屬硫屬(硒屬)化合物的分子通式為AEⅡIVQ₄，其中AE＝Sr，Ba；Ⅱ＝Cd，Hg；IV＝Si，Ge；Q＝S，Se，其化學式分別為BaHgSiS₄、SrHgSiS₄、BaHgGeS₄、SrHgGeS₄、SrCdSiSe₄，不具有對稱中心，正交晶系，空間群Ama2，晶胞參數為α＝β＝γ＝90°，Z＝4，單胞體積

本發明的目的之二是這樣實現的：