碘酸鹽二階非線性光學晶體的設計與合成獲進展

　　二階非線性光學材料廣泛應用于激光及光通訊領域，而金屬碘酸鹽晶體因具有較強的倍頻效應、較寬的透過波段、較高的熱穩定性和光學損傷閾值在二階非線性光學晶體材料領域占有非常重要的地位。

　　中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室研究員毛江高領導的課題組在國家基金委重點和面上項目、重大研究計劃培育項目以及中科院戰略性先導科技專項等的資助下，提出將氟離子引入碘酸鹽體系，構筑新穎結構的金屬碘酸鹽氟化物，利用金屬氟化物三維結構來限制碘酸根離子的排列方向，使各個碘酸根離子的極化作用相互疊加而表現出大的倍頻系數。在這一學術思想指導下，該課題組以水熱合成方法，得到了首例碘酸鹽氟化物Bi(IO3)F2晶體，其結構中碘酸根離子整齊排列于三維[BiF2]+離子的六元環孔洞中。該化合物表現出非常高的倍頻效應，為KDP（KH2PO4）的11.5倍，而且是相位匹配的，同時具有較寬的透過波段(0.3-11 μm)，因此是一種具有潛在應用價值的二階非線性光學晶體材料。理論計算表明IO3和[BiF2]+基團對d14的貢獻百分比分別為77.1%和21.8%，相關研究結果作為VIP論文在線發表于《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.，DOI: 10.1002/anie.201611770），該工作為今后新型碘酸鹽二階非線性光學晶體材料的設計提供了一條新的合成策略。

　　此外他們還利用碘酸根與d0電子構型過渡金屬的畸變八面體如VO6、NbO6等兩種不對稱無機結構基元復合到同一化合物中的合成策略得到了K(VO)2O2(IO3)3（3.6 x KTP）（J. Am. Chem. Soc.，2011，133，5561-5573）、NaVO2(IO3)2(H2O) （20 x KDP）（Chem. Mater.，2010, 22, 1545–1550）和BaNbO(IO3)5 （14 x KDP）（J. Am. Chem. Soc. 2009，131，9486-9487）。由于該課題組在該研究領域所做的系統研究工作，他們應邀在國際期刊《配位化學評論》上發表綜述研究論文，系統介紹該課題組的相關研究工作（Coord. Chem. Rev. 2015，288，1-17）。

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