[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、其制备方法及用途，该无机化合物晶体的化学式为Ga(IO₂F₂)F₂，属于正交晶系，空间群为Pca2₁。晶胞参数为α＝γ＝β＝90°，Z＝4。该无机化合物晶体采用水热法制备。该无机化合物晶体在1064nm激光照射下其粉末SHG系数为KH₂PO₄(KDP)的10倍,且均能实现相位匹配，作为非线性光学材料具有很好的潜在利用价值。

技术领域

本申请涉及一种无机晶体材料、其制备方法及其应用，属于无机材料领域。

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。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一例无机化合物晶体Ga(IO₂F₂)F₂。该无机化合物晶体表现出强的倍频效应，其粉末SHG系数分别为KH₂PO₄(KDP)的10倍，且能实现相位匹配，是具有潜在应用价值的非线性光学材料。

所述无机化合物晶体，化学式为Ga(IO₂F₂)F₂，属于正交晶系，空间群为Pca2₁。

可选地，所述无机化合物晶体的晶胞参数为α＝γ＝β＝90°，Z＝4。

可选地，所述晶胞参数为

进一步可选地，所述晶胞参数为

更进一步可选地，所述晶胞参数为α＝γ＝β＝90°，Z＝4。

所述无机化合物晶体Ga(IO₂F₂)F₂的晶体结构如图1所示。一个单胞中有四个不对称的Ga(IO₂F₂)F₂单元，每个不对称单元中含有一个Ga，一个I，两个O，四个F原子。每个GaOF₅八面体基本功能单元通过共顶点连接形成一条无限长的[GaOF₅]_∞之字型链，这些[GaOF₅]_∞之字型链通过IO₂F₂进一步桥联形成整体的二维结构。在结构中，无限长的[GaOF₅]_∞之字型链充当了模板的作用，使极性的IO₂F₂基本构造单元基本上超一个方向排列，从而使Ga(IO₂F₂)F₂具有极性结构和非常强的非线性光学系数。

可选地，所述无机化合物晶体在350～2000nm光谱范围内的透过率不低于95％。

可选地，所述无机化合物晶体的紫外吸收截止波长为250～260nm。

可选地，所述无机化合物晶体的紫外吸收截止波长为252nm。