[发明专利]硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体及制备方法和应用

权利要求书

1.一种硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体，其特征在于，该晶体的化学式为Li₄MgGe₂S₇，分子量为421.67，属于单斜晶系，空间群为Cc，晶胞参数为a=16.872(6) Å，b=6.711(2) Å，c=10.156(4) Å；α=90°，β=95.169(5)°，γ=90°，V=1145.3(7) ų，所述晶体以[LiS₄]、[MgS₄]和[GeS₄]基团组成，晶体带隙为4.12 eV。

2.根据权利要求1所述的硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体的制备方法，其特征在于，采用高温熔体自发结晶法或坩埚下降法制备：

高温熔体自发结晶法生长硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：

a、将Li源材料为Li或Li₂S；Mg源材料为Mg、MgCl₂或MgS；Ge源材料为Ge或GeS₂的单质或化合物原料混合均匀，放入干净的石墨坩埚，然后装入石英玻璃管中，将石英管通过真空泵抽到10^-5-10^-3 Pa真空度后进行熔融封口；

b、将步骤a中石英管放入程序控温的马弗炉中，以升温速率为30-40℃/h升至950-1050℃，保温40-50 h；

c、再以3-5 ℃/h的降温速率冷却至室温，得到硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体；

坩埚下降法生长硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体，具体操作按下列步骤进行：

a、将Li源材料为Li或Li₂S；Mg源材料为Mg、MgCl₂或MgS；Ge源材料为Ge或GeS₂的单质或化合物原料混合均匀，放入干净的石墨坩埚，然后装入石英玻璃管中，将石英管通过真空泵抽到10^-5-10^-3 Pa真空度后进行熔融封口；

b、将步骤a中封好的石英管放入坩埚下降炉中，以升温速率为30-40℃/h升至950-1050℃，保温40-50 h；

c 再以0.1-10 mm/h的速度垂直下降，在晶体生长装置下降过程中进行硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体生长，生长周期为10-40天，晶体生长结束后，仍将晶体留在生长炉中进行退火，以温度30-80℃/h的速率降温至室温，得到硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体。

3.如权利要求1所述的硫锗镁锂中远红外非线性光学晶体在用于红外波段激光频率的转换、红外激光制导、红外激光雷达、能源探测、远距离激光通讯中的用途。