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中科院理化所宣布总述文章:第一性原理探究新式非线性光学晶体

2019-11-07 11:21
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非线性光学晶体是当今及未来光电信息技能的重要根底资料,其开展与激光技能的开展密切相关。上世纪八九十年代,我国科学院院士陈创天提出的阴离子基团理论极大地促进了BBO、LBO和KBBF非线性光学晶体的开展,并成功地满意了紫外、可见波段的激光技能需求。

从本世纪初开端,跟着深紫外和中红外使用波段激光技能的开展,与紫外到近红外、可见波段的非线性光学晶体比较,深紫外及中红外的非线性光学晶体既具有附近的功用要求,又呈现出共同的技能指标,而这些对应不同波段的功用指标往往遭到不同特征的微观功用基元的影响。为了加快提高非线性光学功用以满意高功率激光需求的脚步,拓宽理论办法去说明不同使用波段非线性光学晶体的结构-功用联络成为满意更宽波段使用必需求面临的中心要害问题。

近来,我国科学院理化技能研讨所人工晶体中心林哲帅课题组宣布总述文章,体系总结了其在深紫外及中红外波段非线性光学晶体范畴所作的原创性奉献。针对深紫外及中红外非线性光学晶体范畴的中心问题,林哲帅团队近年来开发了一整套第一性原理核算剖析东西,以调控晶体带隙和说明非线性光学机理。以此为根底又开展出一套非线性光学资料规划体系,可以精确地获得非线性光学晶体结构参数和要害非线性光学功用,比方晶体带隙、倍频效应、双折射率以及相位匹配输出波长等。这不只可以更好地了解非线性光学资料微观结构和微观功用间的联络,并且可以为规划新式非线性光学资料供给重要的机制参阅。

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理化所宣布第一性原理探究新式非线性光学晶体总述文章

图片来历:中科院理化所

基于此第一性原理规划体系,他们具体论述了深紫外和中红外波段新式非线性光学资料的结构规划战略,包含调控阳离子和拓宽阴离子基团以提高深紫外非线性光学功用,建立极性四面体序构以提高中红外非线性光学功用等。这些结构规划战略促进了ABBF和BBF等系列深紫外非线性光学晶体资料的试验发现,促进了硫磷化物和类金刚石硫族化物中红外非线性光学资料宗族的系列试验开展。这些原创性研讨成果不只表明晰第一性原理规划在推进非线性光学晶体开展中的重要作用,也显现了其在当时乃至未来非线性光学资料探究中所扮演的重要人物。

相关作业作为封面文章以First-Principles Design and Simulations Promote the Development of Nonlinear Optical Crystals 为题,宣布在Accounts of Chemical Research 杂志上(DOI: 10.1021/ acs.accounts.9b00448),文章作者为康雷、梁飞、姜兴兴、林哲帅、陈创天。

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