“三位一体”：具有宽红外透过范围和强非线性光学效应的新型汞基硒化物Hg7P2Se12
日期：
2024-06-24
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最近新兴的线性[HgSe2]和三角形[HgSe3]非线性光学（NLO）活性基元受到了相当大的关注，但由于实验上的挑战，基于独特的线性和平面NLO基元开发新型红外NLO材料的成功案例非常罕见。近期，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈研究员和李俊杰研究员研究团队采用刚性-柔性基元耦合的策略设计并合成了一种具有同成分熔融性质的新型汞基硒化物Hg7P2Se12，且生长了尺寸约为 7 mm × 5 mm × 2 mm 的单晶。相关研究成果以““Three-in-one”: a new Hg-based selenide Hg7P2Se12 exhibiting wide infrared transparency range and strong nonlinear optical effect”为题发表在Advanced Functional Materials期刊上（DOI: 10.1002/adfm.202314933）。目前迫切需要探索高性能中、远红外非线性光学晶体。本文中，研究人员采用刚性-柔性基元耦合策略，设计并合成了一种新型汞基硒化物Hg7P2Se12，其同时存在三种类型的NLO活性基元，包括线性基团[HgSe2]，三角形基团 [HgSe3] 和四面体基团（MSe4）（M = Hg/P）。Hg7P2Se12具有宽的透过范围（0.84 ~ 22.80 μm）、强的倍频响应（1 × AGS）、高的激光损伤阈值（2 × AGS）和大的双折射（0.102 @2090 nm）。此外，该化合物是同成分熔融，具有良好的晶体生长习性，因此获得了最大尺寸约7 mm × 5 mm × 2 mm的单晶。理论分析表明，Hg7P2Se12的强倍频响应源于Hg-Se基团、（PSe4）和非成键电子的协同效应。上述结果表明，Hg7P2Se12是一种很有前途的中、远红外NLO材料，该研究为寻找不同于传统黄铜矿材料的新型红外NLO材料提供了一条新路径。
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