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Effect of anion dimensionality on optical properties: the ∞[B7O10(OH)2] layer in CsB7O10(OH)2vs. the ∞[B7O12] framework in CsBaB7O12.
Dalton Transactions ( IF 3.5 ) Pub Date : 2020-01-08 , DOI: 10.1039/c9dt04539b Zhaohong Miao 1 , Yun Yang 2 , Zhonglei Wei 1 , Zhihua Yang 2 , Shilie Pan 2
Dalton Transactions ( IF 3.5 ) Pub Date : 2020-01-08 , DOI: 10.1039/c9dt04539b Zhaohong Miao 1 , Yun Yang 2 , Zhonglei Wei 1 , Zhihua Yang 2 , Shilie Pan 2
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Two new caesium borates, CsB7O10(OH)2 and CsBaB7O12, were synthesized in a high-temperature vacuum system and high-temperature open system, respectively. They all crystallize in the monoclinic space groups, C2/c (no. 15) and P21/c (no. 14), respectively. Their structures show different dimensional anionic architectures. CsB7O10(OH)2 has two-dimensional (2D) ∞[B7O10(OH)2] anionic layers with the [B7O12(OH)2] fundamental building block (FBB) which displays a novel connection mode. CsBaB7O12 possesses a three-dimensional (3D) ∞[B7O12] anionic open-framework with the [B7O15] FBB. The characterization of their properties combined with experimental and theoretical methods reveals that the two hepta-borates show differences in their optical properties due to their different optical anisotropies which are influenced by their anionic structures. The former compound CsB7O10(OH)2 presents a wide band gap of 6.6 eV and the latter compound CsBaB7O12 presents a band gap of 5.6 eV, which is smaller than that of CsB7O10(OH)2. The first-principles calculation results suggest that the birefringences are 0.08 and 0.05 at 1064 nm for CsB7O10(OH)2 and CsBaB7O12, respectively. Furthermore, the detailed summaries and structural comparisons have been provided for all available disorder-free mixed alkali- and alkaline-earth metal caesium borates.
中文翻译：
阴离子尺寸对光学性能的影响：CsB7O10（OH）2vs中的∞[B7O10（OH）2]层。CsBaB7O12中的∞[B7O12]框架。
在高温真空系统和高温开放系统中分别合成了两种新的硼酸铯CsB7O10（OH）2和CsBaB7O12。它们都分别在单斜空间群C2 / c（第15号）和P21 / c（第14号）中结晶。它们的结构显示出不同尺寸的阴离子结构。CsB7O10（OH）2具有二维（2D）∞[B7O10（OH）2]阴离子层，并带有[B7O12（OH）2]基本构成基团（FBB），显示出一种新颖的连接方式。CsBaB7O12具有带有[B7O15] FBB的三维（3D）∞[B7O12]阴离子开放骨架。结合实验和理论方法对它们的性质进行了表征，结果表明这两种七硼酸盐由于受其阴离子结构的影响而具有不同的光学各向异性，因此它们的光学性质也有所不同。前者化合物CsB7O10（OH）2的带隙为6.6 eV，后者化合物CsBaB7O12的带隙为5.6eV，小于CsB7O10（OH）2的带隙。第一性原理计算结果表明，CsB7O10（OH）2和CsBaB7O12在1064 nm处的双折射分别为0.08和0.05。此外，已经为所有可用的无序混合碱金属和碱土金属硼酸铯提供了详细的摘要和结构比较。
更新日期：2020-01-15
中文翻译：
阴离子尺寸对光学性能的影响：CsB7O10（OH）2vs中的∞[B7O10（OH）2]层。CsBaB7O12中的∞[B7O12]框架。
在高温真空系统和高温开放系统中分别合成了两种新的硼酸铯CsB7O10（OH）2和CsBaB7O12。它们都分别在单斜空间群C2 / c（第15号）和P21 / c（第14号）中结晶。它们的结构显示出不同尺寸的阴离子结构。CsB7O10（OH）2具有二维（2D）∞[B7O10（OH）2]阴离子层，并带有[B7O12（OH）2]基本构成基团（FBB），显示出一种新颖的连接方式。CsBaB7O12具有带有[B7O15] FBB的三维（3D）∞[B7O12]阴离子开放骨架。结合实验和理论方法对它们的性质进行了表征，结果表明这两种七硼酸盐由于受其阴离子结构的影响而具有不同的光学各向异性，因此它们的光学性质也有所不同。前者化合物CsB7O10（OH）2的带隙为6.6 eV，后者化合物CsBaB7O12的带隙为5.6eV，小于CsB7O10（OH）2的带隙。第一性原理计算结果表明，CsB7O10（OH）2和CsBaB7O12在1064 nm处的双折射分别为0.08和0.05。此外，已经为所有可用的无序混合碱金属和碱土金属硼酸铯提供了详细的摘要和结构比较。
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