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無機非線性光學(xué)晶體材料是重要的戰(zhàn)略資源，在高精尖技術(shù)及國防領(lǐng)域有重大應(yīng)用，是國家競爭力的標志之一。當前無機非線性光學(xué)晶體材料研究受困于傳統(tǒng)材料“倍頻基因”種類限制，導(dǎo)致了新型高效非線性光學(xué)晶體材料嚴重匱乏，特別是在紫外波段區(qū)。因此開展材料設(shè)計源頭創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)全新倍頻基因，創(chuàng)制新一代倍頻晶體材料體系顯得十分必要。

四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院鄒國紅特聘研究員課題組一直致力于紫外非線性光學(xué)晶體研究，主要集中在新型倍頻功能基元設(shè)計與智能組裝，開發(fā)新型非線性光學(xué)晶體材料以及發(fā)展晶體生長新方法。針對當前紫外非線性光學(xué)材料設(shè)計中倍頻系數(shù)與雙折射率難兼顧的問題，鄒國紅課題組提出“雙功能基團”策略，通過分子晶體工程設(shè)計出新型雙功能倍頻基團“SbO4F”，并通過智能組裝合成了首例具有超大雙折射以及超強非線性系數(shù)的焦磷酸鹽紫外非線性光學(xué)晶體K2Sb(P2O7)F。該材料具有獨特的開羅五邊形層狀結(jié)構(gòu)，首次在無機材料中被觀測到。通過理論計算證實此結(jié)構(gòu)具有最優(yōu)化排列結(jié)構(gòu)，為后續(xù)紫外非線性晶體材料設(shè)計提供了一個理想的材料結(jié)構(gòu)模型。同時鄒國紅課題組利用無溶劑合成法實現(xiàn)了低溫固相生長易水解銻基化合物體系，為易水解材料體系晶體生長提供了新的思路。

該研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上，四川大學(xué)、四川師范大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生鄧雅蘭為論文第一作者。通訊作者為鄒國紅特聘研究員，四川大學(xué)為本文的第一作者單位和通訊作者單位。特別感謝國家自然科學(xué)基金和四川大學(xué)的經(jīng)費支持。

自加入四川大學(xué)以來，鄒國紅課題組在無機非線性光學(xué)晶體材料探索方面取得了一系列進展，相關(guān)成果見Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6528-6534;  Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8619-8622；Chem. Sci. 2018, 9, 8957-8961；Chem. Commun. 2020, DOI:10.1039/D0CC01881C; Chem. Commun. 2019, 55, 4538-4541；Chem. Commun. 2018, 54, 5792-5795; Inorg. Chem. 2020, 59, 8345–8352; Inorg. Chem. 2019, 58, 5949-5955; Inorg. Chem. 2018, 57, 14031-14034. 并受邀撰寫了相關(guān)綜述, 見Coord. Chem. Rev. 2020, 423, 213491; Chem. Sci. 2020, 11, 5404-5409。

論文信息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202009441

K2Sb(P2O7)F: Unprecedented Cairo Pentagonal Layer with New Bifunctional Genes Revealing Excellent Optical Performance

Yalan Deng, Ling Huang, Xuehua Dong, Lei Wang, Kang Min Ok, Hongmei Zeng, Zhien Lin, Guohong Zou*, Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202009441.