福建物构所硫属红外非线性光学化合物研究获进展

2011-4-06 11:32 来源: 中国科学院
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福建物构所硫属红外非线性光学化合物研究获进展

  硫属化合物体系是无机红外非线性光学(NLO)晶体材料的研究热点。在国家自然科学基金创新群队、重大研究计划培育项目和中科院重要方向项目等支持下,福建物质结构研究所中科院光电材料化学与物理重点实验室陈玲研究员领导的课题组合成了新颖结构的稀土镓锑硫四元化合物Ln4GaSbS9 (Ln = Pr, Nd, Sm, Gd–Ho),其中Sm4GaSbS9化合物的粉末倍频效应在2.05μm激光下达到了商用红外NLO材料AgGaS2的3.8倍,是目前在该激光波长下所报道的硫化物体系中最大值。

  化合物中Sb3+离子的活化孤对电子效应是由Sb–S的成键作用引起,GaS4结构单元几何畸变很小,其不对称结构单元为在晶体中同向排列的(Sb2S5)单元。通过“电子定域函数”等高面的理论计算和分析,研究发现Sb2S5结构单元周围有明显的不对称电子等高面。相关研究成果发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc., 2011,133,4617–4624)上。

  此外,近年来该课题组围绕“设计合成具有非中心对称结构的化合物”这一挑战性的课题,还发现了不对称的“跷跷板式SbQ4结构单元”(Inorg. Chem.,2009, 48, 11518–11524)和“SbS5四方锥结构单元”(Inorg. Chem.,2010 49, 5811–5817)等新型非心结构单元。如何通过这些新型不对称结构单元的非心排列构筑新颖二阶NLO化合物是该课题的主要目标,相关研究正在开展中。