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作者:孔芳;何天天;毛江高;
单位:中国科学院福建物质结构研究所,功能晶体与器件全国重点实验室;上海科技大学物质科学与技术学院;
摘要:利用水热合成法获得了首例亚碲钼酸钾非线性光学晶体K_6H_4(Mo_3Te_4O_(18))_2(MoO_6)(H_2O)(KMTO),其结晶于极性的P3空间群,结构由[Mo_3Te_4O_(18)]二维层构成,层间有畸变的MoO_6八面体、钾离子和结晶水支撑。非线性光学测试结果表明,KMTO的粉末倍频强度约为KDP的3倍,且可实现相位匹配。变温单晶X射线衍射、高精度DSC、变温倍频强度等测试发现,KMTO在176℃左右发生了单晶到单晶的相变,相变前、后,基本骨架没有发生较大变化,但其结构对称性发生了根本性的转变,空间群由极性的P3转变为中心的P-3,倍频强度在相变过程中逐渐减弱直至消失。当用半径更大的铯离子取代KMTO中的钾离子时,由于层间空间位阻增大,MoO_6八面体被移除,得到了新型亚碲钼酸化合物Cs_2(Mo_3Te_4O_(18))(H_2O)(P-1)。有趣的是,这三种结构(P3、P-3和P-1)的基本骨架都为[Mo_3Te_4O_(18)]二维层,其结构对称性主要由层间基团的对称性决定。该工作不仅开发了首例亚碲钼酸钾非线性光学材料,还利用多种原位表征方法,研究了材料的构效关系,为新型二阶非线性光学晶体的设计合成提供实验参考。
关键词:亚碲钼酸钾;;非线性光学晶体;;单晶到单晶转变;;孤对电子;;d~0过渡金属;;非中心对称;;构效关系
基金资助:国家自然科学基金(22475215,22031009);; 福建省自然科学基金(2023J01216,2024J010039)