CsVO2F(IO3)：具有三维钒碘酸阴离子骨架的二阶非线性晶体

非线性光学（NLO）材料目前已经被广泛应用于军事、科研、医学及工业用途的激光变频技术。按其应用范围可分为紫外、可见及红外NLO材料。近日，中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室毛江高研究员（点击查看介绍）团队报道了一例性能优异的红外二阶非线性晶体材料CsVO₂F(IO₃)。

金属碘酸盐晶体因具有优异的倍频效应、较宽的透过波段、较高的热稳定性和光学损伤阈值一直是探索新型二阶非线性光学晶体的前沿领域。引入具有强二阶姜泰勒畸变（SOJT）的V-O/F多面体能够有效的诱导无心结构的形成及增强材料的极化率。因此，金属钒碘酸盐的合成得到了广泛的关注，但是之前报道的钒碘酸盐的阴离子结构仅限于0D聚阴离子基团、1D链和2D层。

毛江高研究员团队通过调控(IO₃)/V在反应原料中的比例，同时引入F^-阴离子，合成了首例具有3D阴离子框架的金属钒碘酸盐CsVO₂F(IO₃)。

3D [VO₂F(IO₃)]^- 结构可以看成先由0D ʌ-型  [VO₃F(IO₃)₂]^4- 通过轴向的O原子桥连以及反平行地“上”“下”排列形成1D [VO₂F(IO₃)₂]^3-链，后者再通过碘酸根桥连形成3D阴离子框架。CsVO₂F(IO₃)在2.05 μm激光激发下具有很强的粉末倍频效应 (~ 1.1 × KTP)，同时其激光损伤阈值（107.9 MW/cm²）也很高，因而在近红外波段具有潜在应用价值。这种从0D ʌ-型基团出发组装高维度框架结构的设计方法有望成为一种简便有效的二价非线性光学材料的设计思路。

相关结果发表在Angewandte Chemie International Edition 上，文章第一作者为博士生陈瑾。

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CsVO₂F(IO₃): An Excellent SHG Material Featuring an Unprecedented 3D [VO₂F(IO₃)]⁻ Anionic Framework

Jin Chen, Chun-Li Hu, Xiao-Han Zhang, Bing-Xuan Li, Bing-Ping Yang, Jiang-Gao Mao

Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 5381-5384, DOI: 10.1002/anie.202000587

导师介绍

毛江高

https://www.x-mol.com/university/faculty/22923