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作者：焦思慧;吴红萍;俞洪伟;
单位：天津理工大学功能晶体研究院;
摘要：利用高温溶液法合成了首例结构中同时含有零维[B_3O_6]基元和一维B—O链的稀土硼酸盐晶体CsBa_2ScB_8O_(16),该晶体属于三斜晶系，空间群为■,晶胞参数为a=6.698 5?,b=7.216?,c=14.798?,α=97.563°,β=95.226°,γ=95.546°,Z=2。该晶体中的[BO_3]与[B_4O_9]基元通过共享氧原子连接形成一维[B_5O_(10)]_∞链，[Sc(1)O_6]八面体与一维[B_5O_(10)]_∞链通过共享氧原子形成二维[Sc(1)(B_4O_9)]_∞层，层间由[Sc(2)O_6]八面体连接形成Sc—B—O三维框架。孤立的[B_3O_6]基元与Cs~+、Ba~(2+)填充在三维孔道内维持电荷平衡。为了进一步探索CsBa_2ScB_8O_(16)结构的新颖性，将该晶体与其他含有碱金属或碱土金属的稀土硼酸进行比较，讨论了阳离子与硼的摩尔比(n(A)/n(B))对B—O基元的聚合度及B—O阴离子框架维度的影响。此外，对化合物进行了红外光谱、紫外-可见-近红外漫反射光谱，以及热学行为等表征测试，并基于第一性原理计算对化合物微观电子层面进行了计算分析。结果表明CsBa_2ScB_8O_(16)的紫外截止边小于190 nm,双折射为0.072@1 064 nm,其光学特性主要由[B_3O_6]基元、[B_5O_(10)]基元和[ScO_6]多面体贡献。
关键词：稀土硼酸盐;;高温溶液法;;晶体结构;;B—O框架;;第一性原理计算;;双折射
基金资助：国家自然科学基金(52322202,22071179);; 天津市自然科学基金(20JCJQJC00060,21JCJQJC00090)
