研究人員發表中紅外金屬鹵化物非線性光學材料研究綜述

提起金屬鹵化物，很多人會聯想到鹵化物鈣鈦礦材料，其用於太陽能電池可以實現較大的光電轉換效率，用於發光可以實現超過20%的外量子效率和超長的工作壽命，展現出優異的光電性能。然而，金屬鹵化物並不僅局限於鈣鈦礦類型，它們具有豐富的結構，並且製備成本低，可用溶液法製備，這些優勢極大地加速了金屬鹵化物光電功能材料的推出與發展，使其在非線性光學等領域也具有重要的應用。

金屬鹵化物具有優異的中紅外光透過能力和較高的激光損傷閾值，可以用作中紅外（波長2-8μm）激光變頻材料，在化學、信息、生物、遠程通訊和光電對抗等領域具有重要的應用。截至目前，已有40餘種具有非線性光學性質的金屬鹵化物材料被報道具有潛在應用價值，因此對此類材料的非線性光學效應起源以及構效關係進行系統的研究將有助於中紅外波段新材料的探索。

近日，中國科學院理化技術研究所晶體中心林哲帥研究組與武漢大學教授陳興國合作，在Coordination Chemistry Reviews上發表了題為Recent advances and future perspectives on infrared nonlinear optical metal halides的綜述文章（Coord. Chem. Rev. 2019, 380, 83–102），對金屬鹵化物非線性光學材料進行了構效關係研究。該研究按照具有NLO活性的微觀基元的種類對金屬鹵化物材料進行了分類，結合實驗數據，通過大規模計算，著重研究了微觀基團的種類和空間排布對金屬鹵化物非線性光學材料光學性能的影響。文章提出具有兩配位直線型、四配位四面體型的微觀基團的金屬鹵化物以及有機-無機雜化和超分子型金屬鹵化物等將可以實現激光變頻效應與抗激光損傷閾值的平衡，滿足優秀中紅外非線性光學晶體的性能條件。

論文第一作者為理化所研究人員公丕富、梁飛，通訊作者為林哲帥和陳興國。相關研究工作得到國家自然科學基金委的大力支持。

中紅外金屬鹵化物非線性光學材料的結構選型

來源：中國科學院理化技術研究所

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