CN101024899A - 一种非线性光学晶体硼酸亚硒 - Google Patents

一种非线性光学晶体硼酸亚硒 Download PDF

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Abstract

一种非线性光学晶体硼酸亚硒，属于非线性光学材料及其合成。该晶体其化学式为Se2B2O7分子量为291.54，属正交晶系，空间群P212121，单胞参数为a＝7.4815(6)，b＝7.8984(5)，c＝9.0478(7)，alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，V＝534.65(7)3，Z＝4。采用高温固相法制备。硼酸亚硒(Se2B2O7)具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数为KDP的2.2倍，与LBO相当。

Description

一种非线性光学晶体硼酸亚硒
技术领域
本发明属于非线性光学材料及其合成。
背景技术
非线性光学晶体，具有倍频效应(SHG)，在激光频率转换、电光调制、光折变信息处理等高科技领域有着重要应用价值。非线性光学材料在现代科学技术中，特别是若干军事和民用高科技领域中，例如潜艇深水通讯、激光致盲武器、海洋鱼群探测、光盘记录、彩色激光打印、激光投影电视、光计算和光纤通讯等，都有一系列重要应用。目前实际应用的非线性光学晶体包括LiB3O5(LBO)，β-BaB2O4(BBO)，KH2PO4(KDP)，KTiOPO4(KTP)，LiNbO3(LNO)与BaTiO3(BTO)等。最近研究表明含孤对电子的Se(IV)，Te(IV)与易Jahn-Tellor畸变的Mo(VI)等结合也可得到性能优越的非线性光学材料，如Na2TeW2O9，BaTeM2O9(M＝Mo6+，W6+)。我们希望通过硒(IV)及硼酸根的结合来增强材料的倍频系数，得到了性能优越的新型非线性光学材料。有关这方面的研究尚无文献报道。
发明内容
本发明的目的在于制备一种非线性光学晶体硼酸亚硒。
硼酸亚硒(Se2B2O7)分子量为291.54，属正交晶系，空间群P212121，单胞参数为a＝7.4815(6)，b＝7.8984(5)，c＝9.0478(7)，alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，V＝534.65(7)3，Z＝4。它的结构为由B2O7二聚体通过硒(IV)相连而成的三维网状结构。结构中含有沿c方向的十员环的手性空洞。硼与四个氧形成四面体构型，两个BO4共用一个顶点形成B2O7二聚体单元。Se(IV)与三个氧原子配位，其配位构型是一个由一对孤对电子占据一个顶点的三角锥。
硼酸亚硒(Se2B2O7)通过高温固相法合成：将B2O3与SeO2研碎，混合均匀，放入石英管中，抽成真空后封管，在箱式电阻炉中于250至350℃反应数小时，即可得到无色透明块状晶体，产率可达100％。
非线性光学测量表明，硼酸亚硒(Se2B2O7)具有优良的非线性光学性能，在1064nm激光照射下输出很强的532nm绿光，其粉末SHG系数为KDP的2.2倍，与LBO相当。硼酸亚硒(Se2B2O7)具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数为KDP的2.2倍，与LBO相当。预期在激光频率转换、电光调制、光折变信息处理等高科技领域有着重要应用价值。此类非线性光学材料在现代科学技术中，特别是若干军事和民用高科技领域中，例如潜艇深水通讯、激光致盲武器、海洋鱼群探测、光盘记录、彩色激光打印、激光投影电视、光计算和光纤通讯等，都有一系列重要应用。
具体实施方式
实例1：B2O3(0.0835g，1.2mol)，SeO2(0.2663g，2.4mol)研磨、压片、抽真空封管，置于箱式电阻炉中，150℃反应24小时，再升高温度，于350℃反应五天，最后以4℃每小时降至200℃，可得到最长棱长为1mm以上的无色透明块状晶体。
实例2：B2O3(0.0835g，1.2mol)，SeO2(0.2663g，2.4mol)研磨、压片、抽真空封管，置于箱式电阻炉中，在320℃反应24小时，再以5℃每小时降至210℃，即可得到产率为100％的无色块状晶体。

Claims (4)

1.一种非线性光学晶体硼酸亚硒，其特征在于：其化学式为Se2B2O7，分子量为291.54，属正交晶系，空间群P212121，单胞参数为a＝7.4815(6)，b＝7.8984(5)，c＝9.0478(7)，alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，V＝534.65(7)3，Z＝4。
2.一种权利要求1的硼酸亚硒的制备方法，其特征在于：采用高温固相法制备。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：采用B2O3与SeO2为原料，真空氛围，反应温度为250至350℃。
4.一种权利要求1的硼酸亚硒的用途，其特征在于：该晶体用于潜艇深水通讯、激光致盲武器、海洋鱼群探测、光盘记录、彩色激光打印、激光投影电视、光计算或光纤通讯。
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