新疆理化所在三價(jià)稀土金屬非線性光學(xué)材料研究中取得進(jìn)展
2016年09月06日 8:20 5239次瀏覽 來源: 中國(guó)科學(xué)院網(wǎng) 分類: 稀土
隨著社會(huì)需求的提高與科技的發(fā)展,非線性光學(xué)材料在信息、能源科技、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用且成為亟需發(fā)展的新型光學(xué)材料。在探索新材料的過程中,研究體系的選擇是非常重要的一環(huán)。由于在可見波段的光學(xué)材料已經(jīng)趨于成熟,為了獲得紫外/深紫外的非線性光學(xué)材料,因其不會(huì)影響紫外/深紫外光的吸收一般選擇堿金屬與堿土金屬作為探索新材料的試劑。近年來,三價(jià)稀土金屬的化合物陸續(xù)作為非線性光學(xué)材料報(bào)道,但他們的截止邊卻參差不齊。因此,三價(jià)稀土金屬化合物能否作為探索非線性的新體系有待進(jìn)一步評(píng)估。
中國(guó)科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所新型光電功能材料實(shí)驗(yàn)室潘世烈研究團(tuán)隊(duì)近年來致力于新型非線性光學(xué)晶體的探索與設(shè)計(jì)研究。為研究三價(jià)稀土金屬化合物的光學(xué)性質(zhì),該研究團(tuán)隊(duì)在室溫下合成了na4la2(no3)10?2h2o并得到了其晶體。測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)其具有出乎意料的透光范圍。經(jīng)測(cè)試表明,另一鑭硝酸鹽k2la(no3)5?2h2o也具有比堿金屬/堿土金屬硝酸鹽更高的截止邊。此外,在研究員楊志華的指導(dǎo)下,通過第一性原理計(jì)算與軌道及配位理論分析,結(jié)果表明它們的光學(xué)帶隙受la-5d與o-2p軌道相互作用而形成的(d-p)π鍵調(diào)控并且(d-p)π鍵的強(qiáng)弱與其化合物帶隙的大小成反相關(guān)。同時(shí)比較分析上述兩個(gè)鑭硝酸鹽的光學(xué)性質(zhì),科研人員發(fā)現(xiàn)(d-p)π相互作用對(duì)其線性與非線性光學(xué)性質(zhì)也有一定的影響。最后,科研人員對(duì)其它的三價(jià)稀土金屬化合物也做了第一性原理模擬研究并得到一致的結(jié)論。這一工作對(duì)設(shè)計(jì)合成含鑭的線性與非線性光學(xué)材料具有一定的理論指導(dǎo)意義。
相關(guān)研究成果發(fā)表在《材料化學(xué)學(xué)報(bào)c》(j.mater.chem.c)上,新型光電功能材料實(shí)驗(yàn)室博士研究生雷兵華和碩士研究生孔慶榮為論文共同第一作者。
該研究工作得到國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。
責(zé)任編輯:李峒峒
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