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無(wú)機(jī)非線性光學(xué)晶體材料是重要的戰(zhàn)略資源，在高精尖技術(shù)及國(guó)防領(lǐng)域有重大應(yīng)用，是國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)志之一。當(dāng)前無(wú)機(jī)非線性光學(xué)晶體材料研究受困于傳統(tǒng)材料“倍頻基因”種類(lèi)限制，導(dǎo)致了新型高效非線性光學(xué)晶體材料嚴(yán)重匱乏，特別是在紫外波段區(qū)。因此開(kāi)展材料設(shè)計(jì)源頭創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)全新倍頻基因，創(chuàng)制新一代倍頻晶體材料體系顯得十分必要。

四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院鄒國(guó)紅特聘研究員課題組一直致力于紫外非線性光學(xué)晶體研究，主要集中在新型倍頻功能基元設(shè)計(jì)與智能組裝，開(kāi)發(fā)新型非線性光學(xué)晶體材料以及發(fā)展晶體生長(zhǎng)新方法。針對(duì)當(dāng)前紫外非線性光學(xué)材料設(shè)計(jì)中倍頻系數(shù)與雙折射率難兼顧的問(wèn)題，鄒國(guó)紅課題組提出“雙功能基團(tuán)”策略，通過(guò)分子晶體工程設(shè)計(jì)出新型雙功能倍頻基團(tuán)“SbO4F”，并通過(guò)智能組裝合成了首例具有超大雙折射以及超強(qiáng)非線性系數(shù)的焦磷酸鹽紫外非線性光學(xué)晶體K2Sb(P2O7)F。該材料具有獨(dú)特的開(kāi)羅五邊形層狀結(jié)構(gòu)，首次在無(wú)機(jī)材料中被觀測(cè)到。通過(guò)理論計(jì)算證實(shí)此結(jié)構(gòu)具有最優(yōu)化排列結(jié)構(gòu)，為后續(xù)紫外非線性晶體材料設(shè)計(jì)提供了一個(gè)理想的材料結(jié)構(gòu)模型。同時(shí)鄒國(guó)紅課題組利用無(wú)溶劑合成法實(shí)現(xiàn)了低溫固相生長(zhǎng)易水解銻基化合物體系，為易水解材料體系晶體生長(zhǎng)提供了新的思路。

該研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上，四川大學(xué)、四川師范大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生鄧雅蘭為論文第一作者。通訊作者為鄒國(guó)紅特聘研究員，四川大學(xué)為本文的第一作者單位和通訊作者單位。特別感謝國(guó)家自然科學(xué)基金和四川大學(xué)的經(jīng)費(fèi)支持。

自加入四川大學(xué)以來(lái)，鄒國(guó)紅課題組在無(wú)機(jī)非線性光學(xué)晶體材料探索方面取得了一系列進(jìn)展，相關(guān)成果見(jiàn)Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6528-6534;  Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8619-8622；Chem. Sci. 2018, 9, 8957-8961；Chem. Commun. 2020, DOI:10.1039/D0CC01881C; Chem. Commun. 2019, 55, 4538-4541；Chem. Commun. 2018, 54, 5792-5795; Inorg. Chem. 2020, 59, 8345–8352; Inorg. Chem. 2019, 58, 5949-5955; Inorg. Chem. 2018, 57, 14031-14034. 并受邀撰寫(xiě)了相關(guān)綜述, 見(jiàn)Coord. Chem. Rev. 2020, 423, 213491; Chem. Sci. 2020, 11, 5404-5409。

論文信息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202009441

K2Sb(P2O7)F: Unprecedented Cairo Pentagonal Layer with New Bifunctional Genes Revealing Excellent Optical Performance

Yalan Deng, Ling Huang, Xuehua Dong, Lei Wang, Kang Min Ok, Hongmei Zeng, Zhien Lin, Guohong Zou*, Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202009441.