[發明專利]化合物鈉鍶硼硫和鈉鍶硼硫中遠紅外非線性光學晶體及制備方法和應用

在審

• 申請號: 202310199583.4
• 申請日: 2023-03-04
• 公開（公告）號: CN116282057A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 潘世烈;云藝涵;李廣卯
• 申請（專利權）人: 中國科學院新疆理化技術研究所
• 主分類號: C01B35/14
• 分類號: C01B35/14
• 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

本發明涉及一種化合物鈉鍶硼硫和鈉鍶硼硫紅外非線性光學晶體及制備方法和應用。該化合物的化學式為NaSrBSsubgt;3/subgt;，分子量為217.60，為鈉鍶硼硫單晶顆粒，該晶體的化學式為NaSrBSsubgt;3/subgt;，分子量為217.60，非中心對稱結構單晶體，晶系為正交晶系，空間群為P2subgt;1/subgt;2subgt;1/subgt;2subgt;1/subgt;，晶胞參數a=4.2542（2）?，b=10.8748（3）?，c=11.5712（5）?，Z=4，單胞體積V=535.3（0）?supgt;3/supgt;。采用將單質鈉、硫化鈉、硫化鍶、單質硼和單質硫在真空條件下進行固相反應；所述的鈉鍶硼硫紅外非線性光學晶體的純樣XRD圖與理論值吻合；所述的鈉鍶硼硫紅外非線性光學晶體具有較大的雙折射率；在2090nm的激光下，倍頻效應跟0.5倍硫鎵銀（AGS）相當。

技術領域

本發明涉及一種化合物鈉鍶硼硫和鈉鍶硼硫中遠紅外非線性光學晶體及制備方法和應用，屬于紅外非線性光學晶體材料領域。

背景技術

非線性光學(NLO)材料有許多應用，如激光光刻、光纖通信、固態激光系統等。在紫外(UV)和深紫外(DUV)區域發現了大量NLO材料，如KBe₂BO₃F₂、KH₂PO₄、KTiOPO₄、β-BaB₂O₄、和LiB₃O₅、CsB₃O₅，CsLiB₆O₁₀、α-BiB₃O₆和Sr₂Be₂B₂O₇。雙折射材料是一種重要的光學功能材料，可以用來調節光的偏振，制作光學器件，如光隔離器、偏振分束器、Q開關和環行器。到目前為止，包括LiNbO₃(420–5200nm)，YVO₄(400–5000nm)，α-BaB₂O₄(200–2500nm)和CaCO₃(350–2300nm)等在內的雙折射材料由于其優異的光學性能，如大雙折射、高激光損傷閾值、寬紫外和可見光透過以及獲得高質量單晶的能力，已在紫外和可見光區域得到商業應用。在紅外(IR)區，存在一些商用的非線性光學材料，如AgGaS₂(AGS)、AgGaSe₂(AGSe)和ZnGeP₂(ZGP)。然而，AGS具有較低的激光損傷閾值，AGSe具有非相位匹配行為，ZGP在普通泵浦光源下產生嚴重的雙光子吸收，這些缺點限制了它們的進一步應用。因此，迫切需要研究紅外非線性光學材料和具有大雙折射率和寬帶隙的紅外雙折射材料。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種化合物鈉鍶硼硫和鈉鍶硼硫紅外非線性光學晶體及制備方法和應用。該化合物的化學式為NaSrBS₃，分子量為217.60，為鈉鍶硼硫單晶顆粒，該晶體的化學式為NaSrBS₃，分子量為217.60，非中心對稱結構單晶體，晶系為正交晶系，空間群為P2₁2₁2₁，晶胞參數Z＝4，單胞體積采用將單質鈉、硫化鈉、硫化鍶、單質硼和單質硫在真空條件下進行固相反應；本發明中所述的鈉鍶硼硫紅外非線性光學晶體的純樣XRD圖與理論值吻合。

本發明所述的一種化合物鈉鍶硼硫，該化合物的化學式為NaSrBS₃，分子量為217.60，為鈉鍶硼硫單晶顆粒，非中心對稱結構單晶體，晶系為正交晶系，空間群為P2₁2₁2₁，晶胞參數Z＝4，單胞體積