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作者:陆心宜;王睿曦;李梦月;吴立明;陈玲;
单位:北京师范大学化学学院;武汉纺织大学纺织新材料与先进加工全国重点实验室;
摘要:本文采用水热法,合成了新型二硫酸氟化铈(Ⅳ)钠(NaCeF(SO_4)_2)。该化合物结晶于非中心对称的P2_12_12_1空间群(No. 19),晶胞参数为a=8.233 0(2)?,b=8.591 0(2)?,c=9.261 1(2)?,α=β=γ=90°,V=655.03(3)?~3, Z=4。其晶体结构以三维网格骨架为特征,该骨架由[CeO_7F_2]多面体链和[NaO_8]多面体链交织而成;链间空隙处填充以孤立的(SO_4)四面体。该材料实验带隙约为2.70 eV,表现出良好非线性光学性能(1 064 nm激光下,倍频强度约为KDP的2倍)。相较于中心对称母体Ce(SO_4)_2,氟原子作为第二配体诱导结构畸变,促使非中心对称结构NaCeF(SO_4)_2的形成。第一性原理计算研究表明该化合物的带隙主要由Ce-4f、O-2p、S-3p及F-2p所构成的晶体轨道决定;其二阶非线性光学性质主要由[CeO_7F_2]多面体决定,(SO_4)四面体仅起次要作用,二阶非线性光学系数(d_(14)=d_(25)=d_(36))计算值为-2.672 pm/V。
关键词:非线性光学材料;;氟化铈硫酸盐;;晶体结构;;第一性原理;;NaCeF(SO_4)_2
基金资助:国家自然科学基金(22193043)