Forskning afdækker det første ikke-centrosymmetriske fluorooxosilicophosphat med Si-F-bindinger

Dyb-ultraviolette (UV) ikke-lineære optiske materialer spiller en afgørende rolle i en række forskellige højteknologiske videnskabelige instrumenter. Traditionelt set kilderne til disse materialer var normalt begrænset til π-konjugerede systemer såsom borater og carbonater, mens det ikke-π-konjugerede system som fosfater og silikater er relativt uudforsket.

I en undersøgelse offentliggjort i J. Am. Chem. Soc. , en forskningsgruppe ledet af prof. Luo Junhua og prof. Zhao Sangen fra Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) fra Chinese Academy of Sciences, rapporterede et nyt ikke-π-konjugeret ikke-lineært optisk fluorooxosilicophosphat CsSiP ₂ O ₇ F, som er det første ikke-centrosymmetriske fluorooxosilicophosphat med Si-F-bindinger.

Forskerne fandt ud af, at introduktionen af ​​elementet cæsium med den mindst elektronegative egenskab og elementet fluor med det største elektronegativ hjælper med at danne den ikke-centrosymmetriske struktur af CsSiP ₂ O ₇ F.I denne struktur, elementet cæsium danner lokalt asymmetrisk CsO ₅ F ₂ polyhedra og elementfluor danner SiO5F -arter for at sænke den lokale symmetri af SiP ₂ O ₁₀ F del.

Den anden harmoniske generation (SHG) intensitet af pulver CsSiP ₂ O ₇ F -prøve er cirka 0,7 gange KH ₂ PO ₄ og viser fasematchende adfærd. Ifølge de første princippers beregninger, SHG -responsen skyldes hovedsageligt den hidtil usete SiP ₂ O ₁₀ F del. Som resultat, SiP ₂ O ₁₀ Gruppe i denne struktur er en ny type ikke -lineært optisk aktivt gen.

Ud over, relevante eksperimentelle og beregnede resultater viste, at CsSiP ₂ O ₇ F er dybt UV-transparent, og både cæsium og fluor favoriserer CsSiP's dybe UV-gennemsigtighed ₂ O ₇ F.

Denne undersøgelse giver en ny kilde til dybe UV-ikke-lineære optiske materialer, og indsigt i, hvordan man opnår ikke-centrosymmetriske strukturer, der er uundværlige for funktionelle materialer på ikke-lineær optik, piezoelektricitet, ferroelektrisk, pyroelektricitet, etc.