通过合理的交叉替代策略实现优异的红外非线性光学性能
Ping Feng1,2,3,4, Sheng-Hua Zhou1,5, Bing-Xuan Li1,2
1State Key Laboratory of Structural Chemistry, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou 350002, China.
ACS applied materials & interfaces
|September 23, 2024
概括
研究人员开发了新的非中心对称 (NCS) 欧 (Eu) 基石化,EuZnSiS4和EuCdSiS4,克服了红外非线性光学 (IR-NLO) 材料中窄频段间隙的局限性. 这些新型化合物表现出增强的激光诱导损伤值 (LIDTs) 和强大的第二和生成 (SHG) 特性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态化学 固态化学
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 基于稀土的石灰化物对红外非线性光学 (IR-NLO) 应用具有前景.
- 挑战包括不利的两光子吸收和低激光诱导损伤值 (LIDTs) 由于狭窄的光带间隙 (Eg).
- 现有的材料往往难以平衡宽带差距与显著的非线性光学 (NLO) 特性.
研究的目的:
- 从一个中心对称 (CS) 母化合物合成新的非中心对称 (NCS) 欧 (Eu) 基石化物.
- 研究它们的结构,线性光学和IR-NLO特性.
- 为了解决IR-NLO材料中狭窄带间隙和低LIDT的局限性.
主要方法:
- 从EuGa2S4.4通过交叉替代策略合成EuZnSiS4和EuCdSiS4.
- 单晶X射线衍射用于结构分析.
- 光波段间隙,透明窗口,第二和生成 (SHG) 强度和激光诱导损伤值 (LIDT) 的表征.
主要成果:
- 两种新的NCS化合物,EuZnSiS4和EuCdSiS4,已成功合成,结晶成不同的正方形空间组.
- 这两种化合物都表现出强大的相匹配SHG强度 (1.5-2.8 × AgGaS2) 和高LIDTs (14-17 × AgGaS2).
- EuCdSiS4显示出广泛的Eg (>2.56 eV) 和显著的SHG效应,这是基于Eu的IR-NLO材料的开创性成就.
结论:
- 开发的基于Eu的石灰化物为先进的IR-NLO功能材料提供了一个有前途的化学途径.
- 非对称的功能单元的组合是实现NCS结构和增强NLO属性的关键.
- 这些材料为未来的IR-NLO应用提供了令人兴奋的机会.
