紫外非線性光學晶體材料是重要的光電信息功能材料，在信息、能源、工業制造、醫學、科研等領域具有廣泛的應用前景。因此，多年來設計、合成性能優異的新型紫外非線性光學晶體材料一直是新型功能材料領域的研究熱點。
中科院新疆理化技術研究所潘世烈研究員帶領的光電功能材料團隊，結合共平面排列的BO3基團和含孤電子對的Pb2+陽離子，設計合成出一種新型氧合硼酸鹽（Pb4O(BO3)2）。該化合物陰離子基團全為BO3，并且部分的BO3采取了類似于KBe2BO3F2 (KBBF)的共平面的排列方式。這種排列方式有利于材料產生大雙折射率和倍頻效應，陽離子選擇了含孤電子對的Pb2+陽離子，它和BO3的協同效應將有利于大倍頻效應的產生。研究表明：該晶體的粉末倍頻效應為3倍KDP，并且能夠實現相位匹配，紫外截止邊為280nm。另外，該化合物表現出一致熔融的性質，是一種易于生長的潛在紫外非線性光學晶體材料。
該研究成果以A new congruent-melting oxyborate, Pb4O(BO3)2 with optimally aligned BO3 triangles adopting layered-type arrangement為題，發表在雜志 J. Mater. Chem. (2012, 22, 2105-2110)上。
此項科研工作得到：國家自然科學基金、中國科學院“引進國外杰出人才”擇優支持基金和中國科學院知識創新工程重要方向項目等資助。
圖1. 三維網絡結構 圖2. 結構中共平面的BO3排列
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