6月15日，《JACS》期刊發(fā)表了由中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所潘世烈研究員團(tuán)隊(duì)撰寫的標(biāo)題為Na2ZnGe2S6: a new infrared nonlinear optical material with good balance between large second-harmonic generation response and high laser damage threshold的學(xué)術(shù)論文（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138(23), 7422–7428, DOI: 10.1021/jacs.6b03734）。
紅外固體激光器的發(fā)展在軍事和民用領(lǐng)域都起著重要的作用。作為紅外固體激光器的核心器件，紅外非線性光學(xué)晶體起著關(guān)鍵的作用，雖然已有AgGaQ2（Q=S，Se）和ZnGeP2商業(yè)化晶體，但由于非線性系數(shù)和激光損傷閾值兩者不能很好地平衡，因此仍缺乏性能優(yōu)良的紅外非線性光學(xué)晶體，繼續(xù)探索具有大倍頻、高損傷閾值、寬透過范圍、易生長的紅外非線性光學(xué)晶體仍是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
該團(tuán)隊(duì)前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)硫?qū)倩衔锞哂休^寬的紅外截止邊，成為紅外材料探索的重要選擇之一；體系中引入堿金屬，有利于提高材料帶隙，并進(jìn)一步增大激光損傷閾值；此外，引入具有d10電子結(jié)構(gòu)的鋅和易形成畸變四面體基元的鍺元素能夠增大形成非中心對稱結(jié)構(gòu)的幾率?；谝陨喜呗?，科研人員采用真空封管進(jìn)行高溫固相反應(yīng)，成功制備了一種性能優(yōu)良的新型紅外非線性光學(xué)晶體，Na2ZnGe2S6。該晶體結(jié)晶于單斜非心Cc空間群，而且可以在空氣中長時(shí)間穩(wěn)定存在。
研究人員還發(fā)現(xiàn)該材料具有優(yōu)異的性能，其波段透過范圍為0.38-22 μm，覆蓋兩個(gè)重要的大氣窗口（3-5 μm和8-12 μm）；在2.09 μm激光下的倍頻能力可以媲美商業(yè)化晶體AgGaQ2，但其激光損傷閾值是AgGaQ2晶體的6倍。因此，該化合物很好地實(shí)現(xiàn)了大倍頻和高激光損傷閾值的平衡，同時(shí)為未來探索優(yōu)異的紅外非線性光學(xué)晶體提供了研究思路。
紅外固體激光器的發(fā)展在軍事和民用領(lǐng)域都起著重要的作用。作為紅外固體激光器的核心器件，紅外非線性光學(xué)晶體起著關(guān)鍵的作用，雖然已有AgGaQ2（Q=S，Se）和ZnGeP2商業(yè)化晶體，但由于非線性系數(shù)和激光損傷閾值兩者不能很好地平衡，因此仍缺乏性能優(yōu)良的紅外非線性光學(xué)晶體，繼續(xù)探索具有大倍頻、高損傷閾值、寬透過范圍、易生長的紅外非線性光學(xué)晶體仍是該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。
該團(tuán)隊(duì)前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)硫?qū)倩衔锞哂休^寬的紅外截止邊，成為紅外材料探索的重要選擇之一；體系中引入堿金屬，有利于提高材料帶隙，并進(jìn)一步增大激光損傷閾值；此外，引入具有d10電子結(jié)構(gòu)的鋅和易形成畸變四面體基元的鍺元素能夠增大形成非中心對稱結(jié)構(gòu)的幾率?；谝陨喜呗?，科研人員采用真空封管進(jìn)行高溫固相反應(yīng)，成功制備了一種性能優(yōu)良的新型紅外非線性光學(xué)晶體，Na2ZnGe2S6。該晶體結(jié)晶于單斜非心Cc空間群，而且可以在空氣中長時(shí)間穩(wěn)定存在。
研究人員還發(fā)現(xiàn)該材料具有優(yōu)異的性能，其波段透過范圍為0.38-22 μm，覆蓋兩個(gè)重要的大氣窗口（3-5 μm和8-12 μm）；在2.09 μm激光下的倍頻能力可以媲美商業(yè)化晶體AgGaQ2，但其激光損傷閾值是AgGaQ2晶體的6倍。因此，該化合物很好地實(shí)現(xiàn)了大倍頻和高激光損傷閾值的平衡，同時(shí)為未來探索優(yōu)異的紅外非線性光學(xué)晶體提供了研究思路。
Na2ZnGe2S6的結(jié)構(gòu)及性能表征，圖來源：JACS
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