[发明专利]一种非线性光学晶体碘酸铅镧

说明书

技术领域

本发明属于非线性光学材料及其合成。

背景技术

非线性光学晶体，具有倍频效应(SHG)，在激光频率转换、电光调制、光折 变信息处理等高科技领域有着重要应用价值。非线性光学材料在现代科学技术 中，特别是若干军事和民用高科技领域中，例如潜艇深水通讯、激光致盲武器、 海洋鱼群探测、光盘记录、彩色激光打印、激光投影电视、光计算和光纤通讯 等，都有一系列重要应用。目前实际应用的非线性光学晶体包括α-LiIO₃，α -HIO₃，KIO₃，KH₂PO₄(KDP)，KTiOPO₄(KTP)，LiNbO₃(LNO)与BaTiO₃(BTO)等。其 中碘酸盐非线性光学晶体以其优良的性质得到了广泛的关注。研究表明在化合 物中如果形成非中心对称的配位环境，则易于得到具有非线性光学性质的晶体。 我们通过在在碘酸盐的化合物中引进Pb(II)的阳离子来形成无中心对称的配位 环境，从而得到了性能优越的新型非线性光学材料。有关这方面的研究尚无文 献报道。

发明内容

本发明的目的在于制备一种非线性光学晶体碘酸铅镧。

碘酸铅镧的化学式为La₃Pb₃O(IO₃)₁₃，分子量为：3328，属三方晶系，空间 群R3c，单胞参数为a＝22.234(2)，b＝22.234(2)，α＝β＝ 90°，γ＝120°，Z＝6。

碘酸铅镧的结构为由LaO₉多面体与IO₃^-离子相连而成的三维网状结构，Pb₃O 簇穿插在结构的空隙中。镧(III)离子与来自九个IO₃^-离子的九个氧原子配位， 铅(II)离子与来自四个IO₃^-离子的四个氧原子及一个O^2-离子配位，其配位多面 体为不对称的PbO₅四方锥。每个IO₃^-离子连接一个铅(II)离子与两个镧(III)离 子。

碘酸铅镧以水热法法合成：将PbCl₂，I₂O₅与La₂O₅粉末和水装入25ml的水热 反应釜内衬中，搅拌均匀，密封后装入水热反应釜。在箱式电阻炉中于200℃反 应数天，即可得到无色透明块状晶体。

非线性光学测量表明，碘酸铅镧(La₃Pb₃(IO₃)₁₃(mu3-O))具有优良的非线性 光学性能，在1064nm激光照射下输出很强的532nm绿光，其粉末SHG系数为KDP 的2倍，与LBO相当。预期在激光频率转换、电光调制、光折变信息处理等高 科技领域有着重要应用价值。此类非线性光学材料在现代科学技术中，特别是 若干军事和民用高科技领域中，例如潜艇深水通讯、激光致盲武器、海洋鱼群 探测、光盘记录、彩色激光打印、激光投影电视、光计算和光纤通讯等，都有 一系列重要应用。

具体实施方式

实例1：PbCl₂(50mg，0.182mmol)，I₂O₅(200mg，0.599mmol)与 La₂O₅(50mg，0.153mmol)，H₂O(2ml)装入水热反应釜中混合均匀，密封，置于箱式 电阻炉中，经过1200min从30℃升温到200℃，恒温反应5760min，最后以6℃ 每小时降至30℃，可得到无色透明块状晶体。

实例2：PbCl₂(200mg，0.728mmol)，I₂O₅(800mg，2.396mmol)与 La₂O₅(200mg，0.612mmol)，H₂O(8ml)装入水热反应釜中混合均匀，密封，置于箱式 电阻炉中，经过1200min从30℃升温到200℃，恒温反应5760min，最后以6℃ 每小时降至30℃，可得到无色透明块状晶体。