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本研究包括四个方面：CBBF晶体的生长和线性非线性光学性能研究；新型深紫外非线性光学材料NaSr3Be3B3O9F4结构及光学性质研究；类SBBO型新化合物结构及性质研究；其它硼铍酸盐新化合物的探索。
⑴晶体的生长和线性非线性光学性能研究。针对KBBF族的新型非线性光学晶体CBBF，开展了从助熔剂探索到晶体生长、单晶解析再到性能测试的工作，对CBBF的光学性能做了系统的评估。首先进行了助熔剂体系探索，寻找出了适合CBBF晶体生长的B2O3-CsF自助熔剂体系，并成功生长出尺寸60×60×3mm3厚单晶和尺寸20×30×2mm3具有规则六边形外形的CBBF单晶。通过单晶解析分析了CBBF晶体结构，确定了其空间群。为评估CBBF的光学性质，我们进行了一系列线性以及非线性光学测试，包括紫外截止边，折射率，相位匹配角以及有效非线性光学系数。光学测试结果表明CBBF直接倍频最短波长为201nm，在紫外区有着重要应用。
⑵新型深紫外非线性光学材料NaSr3Be3B3O9F4结构及光学性质。为了获得结构和性能优异的新材料，我们将碱金属和碱土金属复合阳离子引入到氟硼铍酸盐中，从而获得了一种新型的非线性光学晶体NaSr3Be3B3O9F4。NaSr3Be3B3O9F4的空间群为R3m，属三方晶系。单胞参数为α=b=10.4466(13)A，c=8.3093(17)A，Z=3。该化合物为非同成分熔融，分解温度约为850℃，其晶体通过在自助熔剂体系中采用自发结晶方法获得。在NaSr3Be3B3O9F4结构中首次发现了一种新型的阴离子基团[Be3B3O12F]10-十二元环，它是由三个六元环共用O原子和F原子构成，此十二元环由于其具有较大的共轭结构且在空间整齐排列而表现出大的微观非线性效应，激光粉末倍频测试显示NaSr3Be3B3O9F4粉末倍频效应约为KDP的4倍。紫外透过光谱测试结果表明其具有较短的紫外截止边，约为170nm。由于NaSr3Be3B3O9F4具有优秀的非线性光学性能，因此很可能在深紫外或紫外区域有重要的应用价值。
⑶类SBBO型新化合物MM’Be2B2O6F(M=Na，M’=ca；M=K，M’=Ca，Sr)的结构及光学性质研究。在通过阴阳离子双重替代对SBBO(Sr2Be2B2O7)结构进行调控时获得了一系列“类SBBO”新化合物MM’Be2B2O6F(M=Na，M’=Ca；M=K，M’=Ca，Sr)。MMBe2B2O6F系列不仅消除了SBBO中存在的结构多型性问题，也表现出了良好的生长习性。在这三个化合物中，他们的α-b平面都是由BO3平面三角形和BeO3F四面体通过共用顶点O原子交替连接形成的无限个(Be3B3O6F3)∞十二元环组成，相邻两个(Be3B3O6F3)∞层通过共用桥F原子沿着c向连接形成了一个独特的(Be6B6O12F3)∞双层。其中NaCaBe2B2O6F属单斜晶系中无对称中心的Cc空间群，单胞参数为α=4.6232(9)A，b=8.008(3)A，c=14.182(3)A，Z=4。光学测试表明NaCaBe2B2O6F的非线性倍频效应约为KDP的1/3，紫外截止边约为190nm。KCaBe2B2O6F为有心化合物，空间群为P3 lc，属三方晶系。单胞参数为α=b=4.7054(16)A，c=14.554(3)A，Z=2。KSrBe2B2O6F为有心化合物，空间群为P63/m，属六方晶系。单胞参数为α=b=4.7652(10)A，c=15.050(3)A，Z=2。
⑷硼铍酸盐新化合物Sr0.23Ca0.77Na2Be2B2O6F2和LiSr2BeB3O8。在新化合物探索中，我们还获得两个硼铍酸盐新化合物Sr0.23Ca0.77Na2Be2B2O6F2和LiSr2BeB3O8，由于两者都具有对称中心，因此无非线性光学效应。Sr0.23Ca0.77Na2Be2B2O6F2的空间群为R3，属六方晶系。单胞参数为α=b=4.6608(6)A，c=27.516(5)A，Z=3。LiBeSr2B3O8的空间群为P2/c，属单斜晶系。单胞参数为a=8.5870(17)，b=6.4718(13)A，c=12.837(3)A，Z=4。