基于氟化功能基团的d^0过渡金属氟氧化物中红外非线性光学材料设计研究（英文）

作     者：黄君本 郭思茹 张志忠 杨志华 潘世烈 Junben Huang;Siru Guo;Zhizhong Zhang;Zhihua Yang;Shilie Pan

作者机构：CAS Key Laboratory of Functional Materials and Devices for Special EnvironmentsXinjiang Technical Institute of Physics&ChemistryCASXinjiang Key Laboratory of Electronic Information Materials and DevicesUrumqi 830011China Center of Materials Science and Optoelectronics EngineeringUniversity of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China 

基　　金：supported by Tianshan Innovation Team Program (2018D14001) the National Natural Science Foundation of China (51922014 and 11774414) Shanghai Cooperation Organization Science and Technology Partnership Program (2017E01013) Xinjiang Program of Introducing High-Level Talents, Fujian Institute of Innovation, Chinese Academy of Sciences (FJCXY18010202) the Western Light Foundation of CAS (2017-XBQNXZ-B-006 and 2016QNXZ-B-9) 

出 版 物：《Science China Materials》 (中国科学（材料科学（英文版）)

年 卷 期：2019年第62卷第12期

页      码：1798-1806页

摘      要：红外非线性光学晶体在光电器件、资源勘探和长距离激光通讯等领域具有极其重要的应用,因此探索性能优异的新型红外非线性光学晶体材料已成为该领域的一个重要方向.当前,该领域面临的主要挑战之一是如何实现宽带隙和大倍频效应之间的平衡.本文中,我们提出一种设计策略,即引入d^0过渡金属的氟化功能基团作为活性基元,设计中红外非线性光学晶体材料.通过对含d^0过渡金属氟氧化物的系统研究,我们探索了这类氟化功能基团对带隙和倍频响应的影响机制.研究发现d^0过渡金属的氟化功能基团有利于产生较大的带隙.基于第一性原理计算,我们分析了碱金属/碱土金属d^0过渡金属氟氧化物的光学性能,它们具有宽的带隙(>3.0 e V)和大的双折射率(>0.07),其中2个分别含W和Mo的氟氧化物也呈现了较强的倍频效应.此外,我们对比分析了其他氟化功能基团,发现在基本构筑基元中引入氟离子有利于光学性能的提升.由此说明,这种具有优异氟化功能基团的d^0过渡金属氟氧化物,可以作为探索新型中红外非线性光学的潜在体系.

主 题 词：功能基团 过渡金属 双折射率 激光通讯 资源勘探 光电器件 倍频效应 氟离子 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0702[理学-物理学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s40843-019-1201-5

馆 藏 号：203810795...