[发明专利]一种无机化合物晶体、其制备方法及应用

说明书

本申请公开了一种无机化合物晶体、其制备方法及作为非线性光学晶体材料的应用。所述无机化合物晶体的化学式为BaMo₂Te₂O₁₀F₂，属于正交晶系，空间群为Aba2，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，Z＝4。该无机化合物晶体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KH₂PO₄(KDP)的7.8倍，且能实现相位匹配。

技术领域

本申请涉及一种无机化合物晶体、其制备方法及应用，属于非线性光学材料领域。

背景技术

非线性光学晶体是一类广泛应用于光电技术领域的功能材料，可以实现激光频率转换、激光强度和相位的调制、以及激光信号的全息储存等。目前实际应用的非线性光学晶体包括LiB₃O₅(LBO),β-BaB₂O₄(BBO),KH₂PO₄(KDP),KTiOPO₄(KTP)，α-LiIO₃等。随着激光技术的发展和可调谐激光器的出现，非线性光学器件发展迅速，激光倍频、混频、参量振荡与放大；电光调制、偏转、Q开关和光折变器件等相继出现。以上的这些研究与应用，对非线性光学材料提出了更多更高的物理、化学性能的要求，也促进了非线性光学材料的迅速发展。

二阶非线性光学晶体材料必须具有非中心对称的结构。最近研究表明，结合两种或两种以上的不对称极性基团于同一化合物中是诱导合成非心结构晶体的有效途径。这些不对称极性基团包括：具有π共轭作用的平面结构基团，如(BO₃)^3-，(CO₃)^2-，(NO₃)^-等；含孤对电子的离子，如I(V)、Se(IV)、Te(IV)、Bi(III)、Pb(II)等；畸变八面体配位的d⁰电子构型的过渡金属离子如Ti(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Mo(VI)、W(VI)等。

随着技术的发展和需求的提高，需要不断开发新型的非线性晶体。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种无机化合物晶体，该无机化合物晶体是一种性能优越的新型非线性光学材料，在1064nm激光照射下输出很强的532nm绿光，其粉末SHG系数为KH₂PO₄(KDP)的7.8倍，且能实现相位匹配。

所述无机化合物晶体，其特征在于，化学式为BaMo₂Te₂O₁₀F₂，属于正交晶系，空间群为Aba2，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，Z＝4。

作为一种具体的实施方式，所述晶胞参数为进一步优选地，所述晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，Z＝4，晶胞体积为

所述无机化合物晶体BaMo₂Te₂O₁₀F₂的晶体结构如图1所示。图1(a)为MoO₅F八面体的配位环境示意图，图1(b)是晶体结构在ab平面上的投影示意图。在其不对称单元中含有一个Ba，一个Te，一个F，五个O原子。其中Ba原子处于一个二次螺旋轴上。Te原子处于无序的状态，它在两个位置的占有率分别为0.35(Te)和0.65(Te’)。在化合物结构中，Mo原子采用6配位的模式与4个O原子，1个F原子连接成MoO₅F的畸变八面体。这些八面体又通过Te⁴⁺离子连接成二维层状结构，而Ba²⁺离子则填充在层与层之间。

优选地，所述无机化合物晶体在波长450～2500nm光谱范围内的透过率不低于95％。