CN102534786B - 一种非线性光学晶体碘酸钒钾 - Google Patents
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Abstract
一种非线性光学晶体碘酸钒钾，其特征在于：其化学式为K(VO2)2(IO3)3，分子量为：729.68，属正交晶系，空间群Ima2，单胞参数为a＝14.136(3)b＝10.201(2)c＝8.064(1)α＝β＝γ＝90°，V＝1162.8(3)Z＝4。采用水热法制备。碘酸钒钾[K(VO2)2(IO3)3]具有优良的非线性光学性能，其粉末SHG系数为KTP的3.6倍。
Description
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。目前得到实际应用的非线性光学晶体包括KH2PO4(KDP)，KTiOPO4(KTP)，LiNbO3(LNO)，BaTiO3(BTO)，α-LiIO3，α-HIO3，KIO3等。随着激光技术的发展和可调谐激光器的出现，非线性光学器件发展迅速，激光倍频、混频、参量振荡与放大；电光调制、偏转、Q开关和光折变器件等相继出现。以上的这些研究与应用，对非线性光学材料提出了更多更高的物理、化学性能的要求，也促进了非线性光学材料的迅速发展。
设计非线性光学材料的关键是如何诱导无心结构的形成及如何增加化合物的极化率，这是非线性光学材料设计与合成的难题。目前认为能产生无心结构的基团主要包括B-O、P-O及Ge-O键，含孤对电子的离子如I(V)如IO3 -、Se(IV)、Bi(III)、Pb(II)、Te(IV)等及畸变八面体配位的d0电子构型的过渡金属离子如Ti(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Mo(VI)、W(VI)等。目前含单一非线性光学活性基团的体系已被研究得较详细。研究表明采用复合的方法即将两种或更多种非线性光学活性基团复合到同一化合物中，利用其协同效应增大获得无心结构的几率并提高其二阶非线性光学系数是一条合成新型二阶非线性光学材料的有效途径。我们将畸变八面体配位的V(V)阳离子引入到碘酸钾中，借助IO3和VO6两种极性基团的协同极化作用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钒钾。
一种非线性光学晶体碘酸钒钾，其特征在于：其化学式为K(VO2)2(IO3)3，分子量为：729.68，属正交晶系，空间群Ima2，单胞参数为a＝14.136(3)b＝10.201(2)c＝8.064(1)α＝β＝γ＝90°，V＝1162.8(3)Z＝4。碘酸钒钾的结构为由VO6八面体共顶点相互连接而成的一维链，IO3基团附着在一维链的两侧，而K+离子则镶嵌在链与链之间的空隙中。
将K2CO3，V2O5，I2O5和H2O装入水热反应内衬中，密封后装入水热反应釜。在箱式电阻炉中于160℃反应四天，即可得到红色透明块状碘酸钒钾晶体。
非线性光学测量表明，碘酸钒钾(K(VO2)2(IO3)3)具有优良的非线性光学性能，在2000nm激光照射下输出非常强的波长1000nm的光，其粉末SHG系数为KTP的3.6倍。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：K2CO3(55mg，0.4mmol)，V2O5(91mg，0.5mmol)，I2O5(668mg，2mmol)与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400min从30℃升温到160℃，恒温反应四天，最后以3℃每小时降至30℃，可得到红色透明块状晶体。
Claims (1)
1.一种非线性光学晶体碘酸钒钾，其特征在于：其化学式为K(VO2)2(IO3)3，分子量为：729.68，属正交晶系，空间群Ima2，单胞参数为a＝14.136(3)b＝10.201(2)c＝8.064(1)α＝β＝γ＝90°，V＝1162.8(3)Z＝4。
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