硼酸鹽二階非線性光學晶體設計與合成研究獲進展

　　硼酸鹽晶體在二階非線性光學晶體材料中占有非常重要的地位。根據陰離子基團理論，在硼酸鹽晶體中具有共軛π電子體系的平面三角形BO33-基團比BO4四面體具有更大的極化率。最近研究表明，與BO33-基團等電子的硝酸根或碳酸根具有與BO33-基團相同的幾何構型，它們也是非常重要的非線性活性基團。提高化合物中平面三角形結構基元的密度并使得它們在三維結構中平行排列，通過這些基團的協同極化作用可以提高化合物的二階非線性光學系數。

　　在國家基金委重點和面上項目的資助下，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提出將硼酸根與硝酸根兩種平面三角形結構基元復合到同一化合物中的設計思路。在溫和水熱條件下，該課題組得到了首列極性結構的鉛硼酸-硝酸鹽Pb2(BO3)(NO3)（空間群P63mc），結構中鉛離子與硼酸根連接成蜂窩型[Pb2(BO3)]∞層，沒有參與配位的硝酸根位于層之間，所有硼酸根與硝酸根都平行排列，由于共軛π電子和鉛離子（II）孤對電子的協同極化作用，Pb2(BO3)(NO3)表現出9倍KDP的二階非線性光學效應。理論計算表明PbO3、BO3和NO3基團對d32的貢獻百分比分別為41.4%、13.0% 和41.2%，相關研究結果發表在Angew. Chem. Int. Ed.（2015，54(12)，3679-3682）上，為今后新型硼酸鹽二階非線性光學晶體材料的設計提供了一條新的方法。

　　此外，由于該課題組在金屬碘酸鹽非線性光學晶體研究領域所做的系統研究工作，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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