化合物PbGa_(4)Se_(7)中[PbSe_(3)]和[GaSe_(4)]功能基元的强极化实现高的相位匹配二次谐波效应

二次谐波效应和相位匹配能力对于二阶非线性光学晶体的实际应用至关重要.在本工作中,我们通过将具有立体化学活性电子对的Pb^(2+)引入非相位匹配的Ga_(2)Se_(3),增强其各向异性和二阶超极化率.基于以上策略,我们制备了一种硒化物PbGa_(4)Se_(7),其晶体结构由类金刚石阴离子骨架和插入到间隙中的Pb^(2+)组成.在1910 nm的激光照射下,PbGa_(4)Se_(7)具有大的二次谐波系数(3.3×AgGaS_(2));同时,其具有低的热膨胀系数各向异性(0.5)和合适的光学带隙(2.1 eV),在2090 nm激光照射下,表现出高的激光诱导损伤阈值(7.0×AgGaS_(2)).PbGa_(4)Se_(7)的相位匹配能力和强二次谐波效应可归因于非线性光学功能基元(四面体GaSe_(4)和金字塔PbSe_(3)结构单元)的协同作用产生了额外的各向异性和极化率.