Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Bredspektrede NLO-materialer opnået ved polykation-substitution-induceret NLO-funktionel motivbestilling

Skematisk illustration af rekonstruktion af NLO-funktionelt motiv på en parallel måde via polykation-substitution-induceret CS-til-NCS transformationsstrategi. Kredit:Prof. GUOs gruppe

Ikke-lineære optiske (NLO) krystaller besidder en frekvenskonverteringsevne, der er væsentlig for nationalt forsvar og civile applikationer. Noncentrosymmetri (NCS) er en forudsætning for andenordens NLO-materialer, men at designe NCS-strukturer er en udfordrende opgave.

I en undersøgelse offentliggjort i Journal of the American Chemical Society , en gruppe ledet af prof. Guo Guocong ved Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) ved det kinesiske videnskabsakademi, rapporterede to nye NCS salt-inklusion chalcogenider:ABa 2 Cl og Ga 4 S 8 (A =Rb, Cs), som er de første eksempler opnået gennem polykation-substitution-induceret centrosymmetri (CS)-til-NCS-transformation og NLO-funktionel motivbestilling.

Forskerne konstruerede [Ga 4 S 8 ] 4 - lag i RbGaS 2 ved apex-deling T2-supertetrahedra Ga 4 S 10 . Selvom [Ga 4 S 8 ] 4 enheden er NLO-aktiv, RbGaS 2 kan ikke producere anden harmonisk generation (SHG) effektivitet, fordi den tilstødende [Ga 4 S 8 ] 4 lag i dens struktur stables i en ryg-mod-ryg stil, hvilket resulterer i en CS-rumgruppe af C2/c og ophæver deres hyperpolariserbarheder.

Derfor, det lykkedes forskerne at erstatte Rb+ i RbGaS 2 med acentrisk polykation [ClA 2 Ba 3 ] 7 + via salt-inklusionssyntesemetoden, giver to nye NCS-sulfider, [ABa 2 Cl][Ga 4 S 8 ] (A =Rb, Cs).

De opdagede, at det velordnede arrangement af NLO-aktive T2-supertetraedriske Ga 4 S 10 motiver som følge af skabeloneffekten af ​​polykation [ClA 2 Ba 3 ] 7 + er ansvarlig for de bemærkelsesværdige SHG-intensiteter (10,4–15,3× KH 2 PO 4 (KDP) ved 1064 nm; 0,9–1,0×AgGaS 2 ved 1910 nm).

Disse eksperimentelle resultater, sammen med høje laserinducerede skadetærskler (11-12×AgGaS 2 ), bredt gennemsigtigt vindue (0,4-12,3 μm), og fase-matchbar adfærd, angive, at [ABa 2 Cl][Ga 4 S 8 ] (A =Rb, Cs) lover bredspektrede NLO-materialer, der bruges i både Vis- og IR-regioner.

Denne undersøgelse giver en effektiv tilgang til at designe nye NLO-materialer.


Varme artikler