根據(jù)本申請的一個方面，提供一種晶體材料、其制備方法及作為非線性光學(xué)晶體的應(yīng)用。該晶體的化學(xué)式為NaNbO(SeO3)2，屬于正交晶系，空間群為Cmc21，晶胞參數(shù)為α＝β＝γ＝90°，Z＝4；其粉末倍頻系數(shù)可達KDP的7.8倍，且能在1.064μm→0.532μn激光倍頻過程實現(xiàn)相位匹配。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本申請設(shè)及一種非線性光學(xué)晶體材料、制備方法及其應(yīng)用，屬于非線性光學(xué)材料 領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
非線性光學(xué)晶體是重要的光電功能材料，它在光電子技術(shù)中最重要的應(yīng)用是激光 變頻，尤其是其倍頻效應(yīng)，即二階非線性光學(xué)效應(yīng)。目前實際應(yīng)用的非線性光學(xué)晶體包括 a-LiI〇3、皿2口〇4(簡寫為邸巧、KTiOP〇4(簡寫為KT巧、LiB3〇5(簡寫為LBO)、0 -BaB2〇4(簡 寫為BBO)、LiNb〇3(簡寫為LNO)與BaTi〇3(簡寫為BTO)等。 得到二階非線性光學(xué)晶體材料的前提是合成非中屯、對稱的結(jié)構(gòu)。因此如何誘導(dǎo)無 屯、結(jié)構(gòu)的形成及如何增加化合物的極化率是現(xiàn)在設(shè)計非線性光學(xué)材料的關(guān)鍵和難點。目前 易于產(chǎn)生無屯、結(jié)構(gòu)的基團主要包括C032-、B033-、P0/-等基團，含孤對電子的離子如I5\Se4\ Te4\Bi3\化"等及易于發(fā)生姜泰勒崎變的八面體配位的cT電子構(gòu)型的過渡金屬離子如 114\￥5\佩 5\化5\1〇6\胖6+等。但是到目前為止，含佩 5+的亞砸（蹄）酸鹽的數(shù)量還很少， 其中表現(xiàn)出非線性活性的化合物只有一例InNb(Te〇4)2。 隨著技術(shù)的發(fā)展和需求的提高，需要不斷開發(fā)新型的非線性晶體。本申請?zhí)峁┝?一種結(jié)構(gòu)新穎、性能良好的含佩5+非線性晶體材料。對其倍頻效應(yīng)的測試結(jié)果表明，該粉末 倍頻（SecondHarmonicGeneration,簡寫為甜G)系數(shù)約為邸P的7. 8倍。
技術(shù)實現(xiàn)思路
根據(jù)本申請的一個方面，提供一種晶體材料。該晶體材料具有優(yōu)良的非線性光學(xué) 性能，其粉末倍頻系數(shù)可達KDP的7. 8倍，且能在1. 064ym- 0. 532ym激光倍頻過程實現(xiàn) 相位匹配。 所述晶體材料，其特征在于，化學(xué)式為NaNbO(Se〇3)2,晶體結(jié)構(gòu)屬于正交晶 系，空間群為Cmc2l，晶胞參數(shù)為fl=10.9~^.0A，6=7.6~7.7A，c二7.3~7.4A， 曰=0 = 丫 = 90。，Z= 4。優(yōu)選地，晶胞參數(shù)中（7=l〇.948~.10.9fi6A， 6=7.673~7.679A，C=7.354…7.360A。進一步優(yōu)選地，晶胞參數(shù)中a=10.952A， 6二7.676成，6'二7.357全，曰=0 = 丫 = 90°，2 = 4，晶胞體積為17二618.5乂3。 所述晶體材料的晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示。該晶體具有一維的鏈狀結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中包含 沿C軸方向的陰離子鏈-。Nb〇e八面體通過共頂點形成沿C軸方向的鏈，Se〇3 W橋連的形式懸掛在Nb-0的周圍，形成沿C軸方向的陰離子鏈-，Na+作為平 衡電荷位于鏈與鏈之間。[000引根據(jù)本申請的又一方面，提供NaNbO(Se03)2晶體材料的制備方法，其特征在于，將 鋼源、魄源、砸源混合均勻、壓片后，在真空條件下用高溫固相法制備得到所述晶體材料。 優(yōu)選地，所述鋼源、魄源和砸源的摩爾比例為化：Nb:Se= 1. 5~ 5.0 : 1 : 2. 5~5.0。進一步優(yōu)選地，所述鋼源、魄源和砸源的摩爾比例為化：佩：Se= 2.0~4.0 : 1 : 4.0~5.0。其中所述鋼源的摩爾數(shù)W鋼源中所含鋼元素的摩爾數(shù)計； 所述魄源的摩爾數(shù)W魄源中所含魄元素的摩爾數(shù)計；所述砸源的摩爾數(shù)W砸源中所含砸元 素的摩爾數(shù)計。 優(yōu)選地，所述鋼源、魄源、砸源通過機械研磨方法混合均勻。 優(yōu)選地，所述高溫固相法為將鋼源、魄源、砸源的均勻混合物置于750~780°C，保 持不少于4天后，降至室溫。進一步優(yōu)選地，所述高溫固相法為將鋼源、魄源、砸源的均勻混 合物置于750~780°C，保持4~6天后，降至室溫。 優(yōu)選地，降至室溫的降溫速率不超過20°C/小時。進一步優(yōu)選地，降至室溫的降溫 速率不超過5°C/小時。[001引優(yōu)選地，所述鋼源為化C1，所述魄源為佩205,所述砸源為Se化。 作為一種優(yōu)選的實施方式，NaNbO(Se〇3)2晶體材料通過W下方法制備得到；將原 料化C1、佩2〇5、Se〇2稱量放入研鉢混合研磨，壓片放入石英管中，真空封管后加熱到750~ 780°C，恒溫4~6天，然后W不超過20°C/小時的速度降至室溫，開管即可得所述晶體 化NbO(Se〇3)2。 根據(jù)本申請的又一方面，提供了NaNbO(Se〇3)2晶體材料作為非線性光學(xué)晶體的應(yīng) 用。利用調(diào)Q的Nd;YAG激光器輸出的波長為1. 064ym的激光作為基頻光進行粉末倍頻法 測試，表明NaNbO(Se〇3)2非線性光學(xué)晶體具有較大的倍頻效應(yīng)，其粉末倍頻效應(yīng)約為KDP的 7. 8倍，且能在1. 064ym- 0. 532ym激光倍頻過程實現(xiàn)相位匹配。預(yù)期在激光頻率轉(zhuǎn)換、 電光調(diào)制、光折變信息處理等高科技領(lǐng)域有著重要應(yīng)用價值。此類非線性光學(xué)材料在現(xiàn)代 科學(xué)技術(shù)中，特別是若干軍事和民用高科技領(lǐng)域中，例如潛艇深水通訊、激光致盲武器、海 洋魚群探測、光盤記錄、彩色激光打印、激光投影電視、光計算和光纖通訊等，都有一系列重 要應(yīng)用。 根據(jù)本申請的又一方面，還提供一種激光頻率轉(zhuǎn)化器，其特征在于，包含上述 NaNbO(Se〇3)2晶體材料和/或根據(jù)上述任一方法制備得到的NaNbO(SeO3)2晶體材料。 優(yōu)選地，所述激光頻率轉(zhuǎn)化器，可用于將波長為1. 064ym的激光光束的二倍頻或 =倍頻諧波輸出。 本申請能產(chǎn)生的有益效果包括但不限于： 提供了一種新的晶體材料NaNbO(Se〇3)2,W及該晶體的制備方法和用途。采用高 溫固相法，得到了高純度的NaNbO(Se〇3)2晶體。利用調(diào)Q的Nd;YAG激光器輸出的波長為 1. 064ym的激光作為基頻光進行粉末倍頻測試，表明NaNbO(Se〇3)2晶體具有較大的倍頻效 應(yīng)，約為邸P晶體的7. 8倍，且能在1. 064ym- 0. 532ym激光倍頻過程實現(xiàn)相位匹配。【附圖說明】 圖1是晶體材料NaNbO(Se〇3)2的晶體結(jié)構(gòu)示意圖；其中（a)是晶體S維結(jié)構(gòu)堆積 圖；化）是沿b軸方向的一維陰離子鏈-的結(jié)構(gòu)示意圖；（C)是沿C軸方向的一 維陰離子鏈-的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是樣品1#的X射線衍射圖譜；其中（a)是根據(jù)單晶X射線衍射解析出的晶體 結(jié)構(gòu)，擬合得到的X射線衍射圖譜；化）是樣品1#研磨成粉末后X射線衍射測試得到的圖 譜。【具體實施方式】 下面結(jié)合實施例詳述本申請，但本申請并不局限于該些實施例。 實施例1樣品的制備[0當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種晶體材料，其特征在于，化學(xué)式為NaNbO(SeO3)2；所述晶體材料的晶體結(jié)構(gòu)屬于正交晶系，空間群為Cmc21，晶胞參數(shù)為α＝β＝γ＝90°，Z＝4。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：毛江高，曹雪麗，
申請(專利權(quán))人：中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：福建;35
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