CN101831698A - 一种非线性光学晶体碘酸锌钾 - Google Patents

一种非线性光学晶体碘酸锌钾 Download PDF

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毛江高
李培欣
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Abstract

本发明涉及一种非线性光学晶体碘酸锌钾。该晶体化学式为K2Zn(IO3)4(H2O)2，分子量为：864.74，属单斜晶系，空间群C2，单胞参数为a＝13.936(6)，b＝7.7609(18)，c＝8.356(5)，α＝γ＝90°，β＝126.75(3)°，V＝724.1(6)3，Z＝1。采用水热法制备。碘酸锌钾(K2Zn(IO3)4(H2O)2)具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数为KDP的2.3倍，与LBO相当。

Description

一种非线性光学晶体碘酸锌钾
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。非线性光学晶体以其优良的性质得到了广泛的关注。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α-LiIO3，α-HIO3，KIO3，KH2PO4(KDP)，KTiOPO4(KTP)，LiNbO3(LNO)与BaTiO3(BTO)等。其中碘酸盐IO3基团具有较大的微观非线性光学系数，在很大程度上其是由于其含有的孤对电子提供了三个比较接近的能级，使其对提高非线性光学系数更有利。而且研究表明在化合物中如果形成非中心对称的配位环境，则易于得到具有非线性光学性质的晶体。我们通过水热合成方法合成中心对称结构的混金属碘酸盐，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碘酸锌钾。
本发明制备的非线性光学晶体碘酸锌钾，其化学式为为K2Zn(IO3)4(H2O)2，分子量为：864.74，属单斜晶系，空间群C2，单胞参数为a＝13.936(6)，b＝7.7609(18)，
Figure B2009101112342D0000011
α＝γ＝90°，β＝126.75(3)°，Z＝1。
碘酸锌钾的结构为由ZnO6八面体与IO3 -离子相连而成零维结构，K+离子插在结构的空隙中。锌(II)离子与来自四个IO3 -离子的四个氧原子和两个水分子配位，。每个IO3 -离子连接一个锌(II)离子。
碘酸锌钾以水热法合成：将Zn(Ac)2，与KIO3粉末和水装入25ml的水热反应釜内衬中，搅拌均匀，密封后装入水热反应釜。在箱式电阻炉中于100℃反应数天，即可得到无色透明块状晶体。
非线性光学测量表明，碘酸锌钾K2Zn(IO3)4(H2O)2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2.3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：Zn(Ac)2(50mg，0.25mmol)与KIO3(214mg，1mmol)，H2O(2ml)装入水热反应釜中混合均匀，密封，置于箱式电阻炉中，经过360min从30℃升温到100℃，恒温反应7200min，最后以3℃每小时降至30℃，可得到无色透明块状晶体。

Claims (4)

1.一种非线性光学晶体碘酸锌钾，其特征在于：其化学式为K2Zn(IO3)4(H2O)2，分子量为：864.74，属单斜晶系，空间群C2，单胞参数为a＝13.936(6)，b＝7.7609(18)，
Figure F2009101112342C0000011
α＝γ＝90°，β＝126.75(3)°，
Figure F2009101112342C0000012
Figure F2009101112342C0000013
Z＝1。
2.一种权利要求1的碘酸锌钾的制备方法，其特征在于：采用水热法制备。
3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于：采用Zn(Ac)2与KIO3为原料，水热反应，反应温度为100℃。
4.一种权利要求1的碘酸锌钾的潜在用途，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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