运用晶体非线性光学效应的阴离子基团理论探索新型紫外非线性光学材料

在运用晶体非线性光学效应的阴离子基团理论,系统研究硼酸盐晶体的硼氧基团结构及其在空间的排列与它们的非线性光学效应关系的基础上,发现了LiB_3O_5(LBO),CsB_3O_5(CBO),KBe_2BO_3F_2(KBBF),Sr_2Be_2B_2O_7(SBBO),Ba_2Be_2B_2O_7(TBO),BaAl_2B_2O_7(BABO),K_2Al_2B_2O_7(KABO)等多种线性和非线性光学性能的非线性光学晶体。LBO和CBO晶体的基本结构属于(B_3O_7)基团类型,而KBBF,SBBO等晶体均属于不含终端氧原子的(BO_3)基团类型。能带理论的计算进一步表明,这类晶体中,阳离子对线性极化率的贡献大约只有10％左右,而阳离子原子轨道对倍频系数的贡献分成两类。纯的阳离子原子轨道对信频系数的贡献约在10％～15％左右,而阳离子的最外层原子轨道和阴离子基团原子轨道之间的联合贡献占35％。能带理论计算进一步确认,上述非线性光学晶体中,阴离子基团仍旧对晶体的线性极化率和倍频系数作出主要贡献。