本文關(guān)鍵詞：氟碳酸鹽非線性光學(xué)晶體材料的探索與研究

  更多相關(guān)文章： 非線性光學(xué)晶體 氟碳酸鹽 晶體結(jié)構(gòu) CO_3~(2-)基團(tuán) 陽離子調(diào)控

【摘要】：本文以具有平面三角構(gòu)型的CO_3~(2-)基團(tuán)為功能基元,采用陽離子調(diào)控CO_3~(2-)排列以構(gòu)造非心化合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計思路,成功利用水熱法合成并生長了一系列新型的氟碳鹽晶體：KCdCO_3F、RbCdCO_3F、KZnCO_3F、RbZnCO_3F。通過單晶X射線衍射確定了結(jié)構(gòu),并結(jié)合粉末X射線、元素分析進(jìn)一步確定其結(jié)構(gòu)正確性。四種化合物都為同構(gòu)晶體,其結(jié)構(gòu)由二維無限平面[AF]∞(A=K, Rb)和[TCO_3]∞(T=Zn, Cd)層沿c軸通過F-T-F鏈連接交替堆積而成。在任一的[TC03]∞層所有CO_3~(2-)完全平行,但從第一層過渡到第二層時發(fā)生相對旋轉(zhuǎn),且其旋轉(zhuǎn)角可由不同大小的陽離子調(diào)控,這使得四種化合物的層間CO_3~(2-)的相對旋轉(zhuǎn)角不同。我們分析了陽離子對CO_3~(2-)的旋轉(zhuǎn)調(diào)控機(jī)理和CO_3~(2-)基團(tuán)的旋轉(zhuǎn)與非線性光學(xué)性能的關(guān)系。實驗測得KCdCO_3F、 RbCdCO_3F、KZnCO_3F、RbZnCO_3F的粉末倍頻效應(yīng)分別為KDP的4.58、2.84、1.76和0.83倍,并且滿足相位匹配。紫外-可見光譜表明它們的透過范圍覆蓋紫外到紅外區(qū)域。這些性質(zhì)表明該類晶體可用于紫外非線性光學(xué)晶體。我們綜述了非線性光學(xué)晶體AMCO_3F (A=K, Rb, Cs; M=Zn, Cd, Ca, Sr)類的結(jié)構(gòu)特征,并總結(jié)了CO_3~(2-)的取向規(guī)律及陽離子的調(diào)控作用,揭示了陰離子基團(tuán)的排布與光學(xué)性能的關(guān)系。我們研究表明：CO_3~(2-)的排列主要受中心離子的配位環(huán)境的影響,并與堿金屬(A+)與中心離子(M2+)的半徑比有關(guān)。隨著離子半徑比從1.2變化到2.2,中心離子的配位數(shù)也發(fā)生變化,導(dǎo)致CO_3~(2-)的排列從共面完全平行到共面部分平行的變化。我們發(fā)現(xiàn)只有合適的陽離子的配位數(shù)才能使CO_3~(2-)位于陽離子中心的赤道平面,并且只有當(dāng)陽離子與CO_3~(2-)的配位全為雙齒或單齒時才能使CO_32取向一致,而只有含有雙齒CO_3~(2-)時,才能在層堆積中不會有旋轉(zhuǎn)。因此,可通過控制不同半徑的陽離子組合,控制陽離子配位數(shù)以影響陽離子周圍的CO_3~(2-)與陽離子的相對位置,讓CO_3~(2-)共面平行排列,從而獲得大的倍頻系數(shù)和大的雙折率。這種通過陽離子調(diào)控陰離子基團(tuán)的排列以優(yōu)化倍頻效應(yīng)的方法為以后其它非線性光學(xué)晶體的設(shè)計提供了理論和實驗指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：福建師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O734

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 亦清;主導(dǎo)世界潮流的我國無機(jī)非線性光學(xué)晶體[J];中國建材;2001年02期

2 沈德忠;;鞏固優(yōu)勢 再攀高峰——記我國無機(jī)非線性光學(xué)晶體的發(fā)展歷程[J];新材料產(chǎn)業(yè);2009年10期

3 ;新疆理化所研制出八水合偏酸鋰非線性光學(xué)晶體材料[J];人工晶體學(xué)報;2012年02期

4 ;新疆理化所研制出水合二蘋果酸硼銨非線性光學(xué)晶體[J];人工晶體學(xué)報;2012年02期

5 ;福建物構(gòu)所應(yīng)邀為國際著名學(xué)術(shù)叢書《Structure and Bonding》撰寫非線性光學(xué)晶體材料研究方面的兩本著作[J];人工晶體學(xué)報;2012年S1期

6 陳創(chuàng)天;新型深紫外非線性光學(xué)晶體的探索[J];人工晶體學(xué)報;2000年S1期

7 吳以成;硼磷酸鹽非線性光學(xué)晶體探索[J];人工晶體學(xué)報;2002年03期

8 董春明;王善朋;陶緒堂;;中紅外非線性光學(xué)晶體的研究進(jìn)展[J];人工晶體學(xué)報;2006年04期

9 常新安;陳丹;臧和貴;張瑋;;非線性光學(xué)晶體的研究進(jìn)展[J];人工晶體學(xué)報;2007年02期

10 ;堿金屬硼鈹酸鹽可作為紫外非線性光學(xué)晶體[J];科學(xué)通報;2010年29期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉貫東;王善朋;董春明;蔣民華;陶緒堂;;新型紅外非線性光學(xué)晶體碲鎵鋰的多晶合成[A];第15屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

2 陳創(chuàng)天;;非線性光學(xué)晶體的最新進(jìn)展及其應(yīng)用[A];2003年新材料發(fā)展趨勢研討會演示文稿匯編[C];2003年

3 吳以成;;紫外非線性光學(xué)晶體研究的一些進(jìn)展[A];第14屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

4 王善朋;陶緒堂;;新型高效紅外非線性光學(xué)晶體的研究進(jìn)展[A];第十六屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集-03激光和非線性光學(xué)晶體[C];2012年

5 王時超;葉寧;;堿金屬硼鈹酸鹽的非線性光學(xué)晶體材料探索[A];第15屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

6 范曉蕓;潘世烈;;新型非線性光學(xué)晶體硼酸鈉釩的研究[A];第15屆全國晶體生長與材料學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

7 陶緒堂;;新型紅外非線性光學(xué)晶體研究進(jìn)展[A];第七屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（第7分冊）[C];2010年

8 陳創(chuàng)天;劉麗娟;;深紫外非線性光學(xué)晶體及其應(yīng)用[A];《硅酸鹽學(xué)報》創(chuàng)刊50周年暨中國硅酸鹽學(xué)會2007年學(xué)術(shù)年會論文摘要集[C];2007年

9 陳玲;;穎硫?qū)偌t外非線性光學(xué)晶體化合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計、合成與表征[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第8分會場摘要集[C];2012年

10 趙三根;張國春;姚吉勇;郝文玉;傅佩珍;吳以成;;一種新的硼酸鈉釓非線性光學(xué)晶體[A];中國光學(xué)學(xué)會2011年學(xué)術(shù)大會摘要集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 本報記者 王碩;跨越“晶體”巔峰[N];人民政協(xié)報;2010年

2 楊潔;科學(xué)家發(fā)現(xiàn)第3個中國牌非線性光學(xué)晶體[N];科技日報;2008年

3 記者 高燕 見習(xí)記者 聶陽;我區(qū)科研人員研發(fā)出新非線性光學(xué)晶體材料[N];新疆科技報(漢);2011年

4 本報記者 蘇琳;變幻光波成新材[N];經(jīng)濟(jì)日報;2010年

5 馬瑞瑞邋石仁坪;福晶科技：專利雙刃劍[N];第一財經(jīng)日報;2008年

6 本報記者 蘇琳;人工晶體研究運(yùn)用取得喜人成果[N];經(jīng)濟(jì)日報;2010年

7 閆佳;種出美麗晶體[N];科技日報;2010年

8 中信金通證券 錢向勁;福晶科技今日上市[N];證券時報;2008年

9 劉麗 閆佳;殫精竭慮開辟晶體材料研究發(fā)展之路[N];科技日報;2005年

10 本版編輯邋渤海投資研究所 秦洪 龍躍;福晶科技(002222)打破產(chǎn)能瓶頸 龍頭快速成長[N];中國證券報;2008年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 陳鵬;非線性光學(xué)晶體Cs_xRb_（1-x）B_3O_5的生長及新材料探索[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2009年

2 張帆;新型硼酸鹽非線性光學(xué)晶體的生長與性質(zhì)研究[D];清華大學(xué);2008年

3 張書峰;新型紫外、深紫外非線性光學(xué)晶體材料合成、生長和性能的研究[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2007年

4 陳國軍;幾種新型硼酸鹽非線性光學(xué)晶體材料研究[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2007年

5 胡靜;高品質(zhì)非線性光學(xué)晶體KTP的生長及性能研究[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2009年

6 夏明軍;非線性光學(xué)晶體Ca_5（BO_3）_3F及其Nd~（3+）摻雜的生長與研究[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2008年

7 吳紅萍;新型紫外、深紫外非線光學(xué)晶體氯硼酸鉀、氟硼酸鋇的合成、生長及性能研究[D];新疆大學(xué);2012年

8 白曉艷;新型非線性光學(xué)晶體Na_3La_9O_3（BO_3）_8及其摻雜晶體的生長和性能研究[D];中國科學(xué)院研究生院（理化技術(shù)研究所）;2008年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮曉曉;鉬酸碲銫和鎢酸碲鋰晶體的生長、結(jié)構(gòu)及性能研究[D];山東大學(xué);2015年

2 買爾哈巴·阿不都熱合曼;硼碳酸鹽非線性光學(xué)晶體材料的設(shè)計、合成及性能研究[D];新疆師范大學(xué);2015年

3 張然;大尺寸BBO晶體的生長及非線性光學(xué)晶體的探索[D];山東師范大學(xué);2016年

4 黃嘉駿;一種新型非線性光學(xué)晶體合成過程及其構(gòu)效關(guān)系研究[D];天津大學(xué);2015年

5 楊光賽;氟碳酸鹽非線性光學(xué)晶體材料的探索與研究[D];福建師范大學(xué);2016年

6 李月寶;釩酸鹽非線性光學(xué)晶體的設(shè)計、合成與生長研究[D];寧波大學(xué);2010年

7 牛睿祺;非線性光學(xué)晶體的制備及性能研究與單分子磁體的制備及性能研究[D];北京化工大學(xué);2007年

8 張繼輝;非線性光學(xué)材料的水熱合成[D];山東師范大學(xué);2010年

9 韓勝元;配合物非線性光學(xué)晶體密度泛函理論研究[D];中國石油大學(xué);2007年

10 李國強(qiáng);新型紫外非線性光學(xué)晶體K_2Al_2B_2O_7的生長與性能測試[D];長春理工大學(xué);2002年

，

本文編號：1167000