[发明专利]钾钡钙硼氧氟化合物和钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体及制备方法和用途

权利要求书

1.一种钾钡钙硼氧氟化合物，其特征在于该化合物的化学式为KBaCaB₂O₅F，分子量为337.14g/mol，不具有对称中心，属四方晶系，空间群P-42₁m，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，晶胞体积为

2.根据权利要求1所述的钾钡钙硼氧氟化合物的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：将含钾化合物、含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物、含氟化合物混合，采用固相反应法制得所述钾钡钙硼氧氟化合物，含钾化合物中元素钾、含钡化合物中元素钡、含钙化合物中元素钙、含硼化合物中元素硼、含氟化合物中元素氟的摩尔比为0.8-1.2:0.9-1.3:0.8-1.0:1.8-2.4:0.9-1.3，将含钾化合物、含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物、含氟化合物研磨混合均匀后，放入马弗炉中多次煅烧，冷却至室温，取出研磨即制得化合物钾钡钙硼氧氟化合物。

3.根据权利要求2所述的钾钡钙硼氧氟化合物的固相反应制备方法，其特征在于，

所述含钾化合物包括氢氧化钾、氧化钾以及钾盐中的至少一种，钡盐包括硝酸钾及碳酸钾中的至少一种；

所述含钡化合物包括氢氧化钡、氧化钡以及钡盐中的至少一种，钡盐包括硝酸钡及碳酸钡中的至少一种；

所述含钙化合物包括钙单质、氧化钙以及钙盐中的至少一种，钙盐包括硝酸钙及碳酸钙中的至少一种；

所述含硼化合物为氧化硼、氢氧化硼以及硼盐的至少一种；

所述含氟化合物为氟化钾、氟化钙、氟化钡以及氟化铵中的至少一种。

4.一种钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体，其特征在于该晶体的化学式为KBaCaB₂O₅F，分子量为337.14g/mol，不具有对称中心，属四方晶系，空间群P-42₁m，晶胞参数为α＝β＝γ＝90°，晶胞体积为

5.权利要求4所述的钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体，其特征在于，采用高温熔液法或者提拉法生长钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体。

6.根据权利要求5所述钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体的制备方法，其特征在于，具体操作按下列步骤进行：

所述高温溶液法制备钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体的具体操作如下：将权利要求2所得的钾钡钙硼氧氟化合物单相多晶粉末与助熔剂的混合物，升温至熔化得到混合熔液，降温或恒温生长，制备钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体，或直接将含钾化合物、含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物和含氟化合物的混合物或含钾化合物、含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物和含氟化合物与助熔剂的混合物，升温至熔化得到混合熔液，自发结晶制备出钾钡钙硼氧氟籽晶；再将盛有混合熔液的坩埚置入晶体生长炉中，将籽晶固定于籽晶杆上，将籽晶下至接触混合熔液液面或混合熔液中进行回熔，降至饱和温度，降温或恒温生长，不旋转籽晶杆，待晶体生长到所需尺度后，将晶体提离熔液表面，制备出钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体；

所述提拉法制备钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体的具体操作如下：将权利要求2所得的钾钡钙硼氧氟化合物单相多晶粉末与助熔剂的混合物，升温至熔化得到混合熔液，降温或恒温生长，制备钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体，或直接将含钾化合物、含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物和含氟化合物的混合物或含钾化合物、含钡化合物、含钙化合物、含硼化合物和含氟化合物与助熔剂的混合物，升温至熔化得到混合熔液，使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；将盛有制得的混合熔体置于坩埚中，再将坩埚置入晶体生长炉中，将得到的籽晶固定于籽晶杆上，从晶体生长炉顶部下籽晶，先预热籽晶，再将籽晶下至接触混合熔液中进行回熔，恒温或降温生长，以0-60rpm转速旋转籽晶杆，向上提拉晶体，待单晶生长停止后，加大提拉速度，使晶体脱离熔体液面，得到钾钡钙硼氧氟非线性光学晶体。