紅外非線性光學晶體是全固態激光器的核心器件。砷化物雖具有強非線性光學響應和高熱導率,但其窄帶隙導致的泵浦光吸收問題長期制約其應用,突破帶隙限制成為該領域的核心難題。
近期,中國科學院新疆理化技術研究所研究團隊在四元砷化物非線性光學材料研發中取得突破。通過引入大極化率各向異性的As–As同原子鍵,消除As原子非鍵電子對,團隊在AII-BIII-CIV-As體系中成功設計并合成首例經實驗驗證的四元砷化物材料SrGa3Si4As11。As–As鍵的引入同時增強了非線性光學響應、帶隙和雙折射率,材料展現出優異的綜合性能。
研究成果豐富了砷化物結構多樣性,確立了“包含同原子鍵合砷化合物”作為高性能長波紅外非線性光學材料的新興體系。
相關研究成果發表在《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)上。