[发明专利]一种无铍钠锶羟基硼酸盐深紫外二阶非线性光学晶体材料的制备及应用

权利要求书

1.一种二阶非线性光学晶体材料，其特征在于，该晶体材料的化学式为NaSr₃(OH)(B₉O₁₆)[B(OH)₄]，为三方晶系，其空间群为P31c，晶胞参数为a = 9.9594~9.9599 Å， b =9.9587~9.9599 Å，c = 8.7221~8.7226 Å，Z = 2，晶胞体积为V = 748~751 ų，α = β =90°，γ = 120°，

NaSr₃(OH)(B₉O₁₆)[B(OH)₄]的晶体结构如下：每个B原子与3个O原子或4个O原子连接形成的BO₃三角平面或BO₄四面体结构，3个BO₃三角形和6个BO₄四面体通过共边和共顶点的方式形成B₉O₁₆簇，每个B₉O₁₆簇与相邻的六个相同B₉O₁₆簇连接，在(001)平面形成三维沸石状结构，Na离子和Sr离子填充在沸石结构的孔道中，三角平面的BO₃和扭曲的BO₄四面体的协同效应导致化合物大的二阶非线性效应，

该晶体材料具有较大的倍频效应，为KDP晶体的3.20倍、BBO晶体的0.45倍，该晶体材料具有较宽的透过范围，其紫外透过截止边小于190 nm。

2.一种如权利要求1所述二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，该方法为水热法，具体包括以下步骤：将钠源、锶源、硼源、矿化剂和水混合形成初始凝胶混合物，在180~240℃下晶化即得所述晶体材料。

3.根据权利要求2所述的一种二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，所述的初始凝胶混合物中的钠元素、锶元素、硼元素、矿化剂和水的摩尔比为Na : Sr : B : 矿化剂 : 水 =（2~40）：（0.5~10）：（4~40）：（0.1~5）：（200~1000）。

4.根据权利要求3所述的一种二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，所述的初始凝胶混合物中的钠元素、锶元素、硼元素、矿化剂和水的摩尔比为Na : Sr : B : 矿化剂 : 水 =（4~12）：（1~3）：（4~12）：（1~3）：（200~400）。

5.根据权利要求2或3所述的一种二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，所述的钠源选自氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠、硝酸钠、醋酸钠、四硼酸钠、偏硼酸钠、四水合八硼酸钠中的至少一种。

6.根据权利要求2或3所述的一种二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，所述的锶源选自硝酸锶、氢氧化锶、碳酸锶、氟化锶、氯化锶、偏硼酸锶中的至少一种。

7.根据权利要求2或3所述的一种二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，所述的硼源选自硼酸、硼酸酐、偏硼酸锂、偏硼酸钠、四硼酸钠、偏硼酸钾、偏硼酸镁、偏硼酸钙、偏硼酸钡、硼酸铅、四水合八硼酸钠中的至少一种。

8.根据权利要求2或3所述的一种二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，所述的矿化剂选自氢氟酸、氟化钾、氟化钠中的至少一种。

9.根据权利要求2所述的一种二阶非线性光学晶体材料的制备方法，其特征在于，所述的晶化的温度为200~240℃，晶化时间不少于24小时。