有序方石英矿非线性光学晶体的探索

虽然方石英矿晶体为数不少 ,但是有序方石英矿晶体并不太多。我们将有序方石英矿晶体作为新型非线性光学材料的探索目标 ,是因为有其三方面的诱人之处。首先是它的透光波谱特性十分引人兴趣。从深紫外到中红外那么宽的波段范围内 ,都可以找到透明的有序方石英矿晶体 ,这些化合物晶体材料的总体透光特性覆盖了从深紫外到中红外的非线性光学应用范围 ,有着很大的应用研究价值。其次是有序方石英矿晶体的结构类似于四方相石英结构 ,在其单胞中 ,由一种或一种以上正四面体按四次轴方向有序堆积而成。所以 ,此类晶体中的每个四面体的微观倍频系数x12 3 ( 2 ) 都可以得到有效的叠加 ;同时 ,所有四面体都共用其端基原子 ,使其单胞内正面体结构单元基团密度达到最大。因此 ,虽然正四面体的微观倍频系数不大 ,但是该系列材料有较大的宏观倍频系数。另外从化学角度出发 ,有序方石英矿系列材料还可以通过同族元素的置换合成出更多的、基本同构的化合物 ,这是特别令人感兴趣的。有序方石英矿晶体的基本构型有两类 :ABX4和MABX4。我们已经在ABX4构型中发现了在上述方面具有代表性的两种晶体—BPO和IPS。BPO晶体是该系列紫外材料的代表之一 ,由于其氧原子都以桥氧的形式共有 ,无悬挂键 ,其紫外吸收边可达 1 30nm 。