CN101294301A - 一种非线性光学晶体亚碲酸钒镉 - Google Patents

一种非线性光学晶体亚碲酸钒镉 Download PDF

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江海龙
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Abstract

一种非线性光学晶体亚碲酸钒镉，属于非线性光学材料及其合成。该晶体其化学式为Cd4V2Te3O15，分子量为1174.28，属正交晶系，空间群P212121，单胞参数为a＝5.3993(4)，b＝16.0478(11)，c＝16.2349(11)，alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，V＝1406.70(17)3，Z＝4。采用高温固相法制备。亚碲酸钒镉(Cd4V2Te3O15)具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数与KDP相当。

Description

一种非线性光学晶体亚碲酸钒镉
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-Teller畸变的Mo(VI)、W(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+)等。而V(V)与Mo(VI)、W(VI)相似，也容易发生Jahn-Teller畸变，我们希望通过亚碲酸根及钒氧多面体的结合来增强化合物在结构上的畸变，从而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亚碲酸钒镉。
亚碲酸钒镉(Cd4V2Te3O15)分子量为1174.28，属正交晶系，空间群P212121，单胞参数为a＝5.3993(4)，b＝16.0478(11)，c＝16.2349(11)
Figure A20071000888800031
alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，V＝1406.70(17)
Figure A20071000888800032
Z＝4。它的三维结构为镉氧层通过碲氧多面体、钒氧四面体形成的螺旋链以及孤立的钒氧四面体连接而成。化合物中存在两种晶体学独立的钒以及三种晶体学独立的碲原子。钒与其周围的四个氧形成四面体构型，其中V(1)O4四面体之间通过共顶点连接形成沿a方向的一维无限螺旋链，而V(2)O4则是孤立的。所有的Te(IV)均与三个氧原子配位，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。
亚碲酸钒镉(Cd4V2Te3O15)通过高温固相法合成：将按计量比称量好的CdO，V2O5与TeO2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610℃反应数小时，即可得到纯相，产率可达100％。
非线性光学测量表明，亚碲酸钒镉(Cd4V2Te3O15)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系数大致与KDP相当。热分析结果显示，该材料的热稳定性非常好，可以稳定到840℃左右。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。
附图说明：
图1.亚碲酸钒镉的三维结构图；图2.亚碲酸钒镉的纯相粉末图；图3.亚碲酸钒镉的热分析图。
具体实施方式
实例1：CdO(0.1413g，1.1mmol)，V2O5(0.100g，0.55mmol)，TeO2(0.0878g，0.55mmol)研磨、压片、抽真空封管，置于箱式电阻炉中，720℃反应六天后，以4℃每小时降至210℃，得到最长棱长接近为1mm的浅黄色透明棒状或块状晶体。
实例2：CdO(0.1541g，1.2mmol)，V2O5(0.0546g，0.3mmol)，TeO2(0.1436g，0.9mmol)研磨、压片、抽真空封管，置于箱式电阻炉中，610℃反应六天后，以5℃每小时降至210℃，即可得到产率为100％的纯相产物。

Claims (4)

1.一种非线性光学晶体亚碲酸钒镉，其特征在于：其化学式为Cd4V2Te3O15，分子量为1174.28，属正交晶系，空间群P212121，单胞参数为a＝5.3993(4)，b＝16.0478(11)，c＝16.2349(11)
Figure A2007100088880002C1
，alpha＝90°，beta＝90°，gamma＝90°，V＝1406.70(17)
Figure A2007100088880002C2
，Z＝4。
2.一种权利要求1的亚碲酸钒镉的制备方法，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CdO，V2O5与TeO2为原料，真空氛围，反应温度约为610℃。
4.一种权利要求1的亚碲酸钒镉的用途，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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106542505A (zh) * 2016-10-18 2017-03-29 中国科学院福建物质结构研究所 Bi3TeO6OH(NO3)2化合物、Bi3TeO6OH(NO3)2非线性光学晶体及其制法和用途
WO2018129962A1 (zh) * 2017-01-12 2018-07-19 山东大学 碲酸盐晶体及其生长方法与应用
CN109913952A (zh) * 2019-03-20 2019-06-21 同济大学 一种碘酸硒酸铋红外倍频晶体材料及其制备与应用

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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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