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含卤素的硼酸盐化合物具有较短的紫外截止边、高的透光率、稳定的物化性能。在本论文中:合成了几种新的卤素硼酸盐并对其结构进行了解析;使用高温助熔剂法生长出了BaMgBO3F(BMBF)晶体并对该晶体的光学性质进行了表征。
1.BMBF是一种潜在的非线性光学晶体。该晶体具有具有较短的紫外截止边，较高的透光率，适中的双折射和稳定的物理化学性能。BaMgBO3F为非一致熔融化合物，需要使用助熔剂法进行晶体生长。使用BMBF∶LiF∶NaF∶H3BO3=1∶2∶2∶1助熔剂体系生长出了尺寸达50×50×10mm3的BMBF晶体。透过光谱测试表明BMBF在350nm以上透过率高于80％，紫外透过截止边为190nm。粉末倍频测试表明BMBF的倍频效应约为KDP的0.6倍，折射率测试(253nm～1.014μm)表明其双折射约为0.05。
2.通过结构设计合成了具有层状结构的Ba2(CO3)0.1(BO3)0.9Cl1.1化合物。其结构是由Ba2Mg(BO3)2的(001)层和立方BaCl2的(111)层交叉堆叠而成。单晶结构解析表明，其结构中在1b(0，0，1/2)位置处大约有10％的多余的填隙Cl离子，电荷平衡通过等量的CO3替代BO3实现。拉曼和红外光谱证实了CO3的存在，使用化学分析法测定了结构中过量Cl离子的含量。
3.使用BaBr2作为助熔剂，采用高温熔体自发结晶法得到了两种新的溴硼酸盐Ba2BO3Br和Ba3BO3Br3。Ba2BO3Br属于六方晶系，P-3m(1)空间群，其结构与Ba2(BO3)1-x(CO3)xCl1+x相似，但在Ba2BO3Br结构中的(0，0，1/2)位置处未观察到填隙的卤素离子。Ba3BO3Br3属于三斜晶系，P-1空间群，在其结构中4个BO3三角形和12个Ba相连形成[Ba12(BO3)4]12+零维结构。该零维结构通过8个Ba-O键和另外四个相同的结构相连形成平行于c轴的平面，Br离子填充在平面间隙中。
4.通过自发结晶得到两种新的氟硼酸盐LiBa12(BO3)7F4和NaBa12(BO3)7F4，这两个化合物同构，均属于四方晶系，I4/mcm空间群。其结构中含有平行于c轴的孔道，Li/NaF4-BO3基团占据孔道位置。使用项部籽晶法生长出了尺寸达20×30×30mm3的LiBa12(BO3)7F4紫色晶体。透过测试表明该晶体在可见光区存在宽的吸收带，紫外截止边为220hm。电感耦合等离子体发射光谱测试发现LiBa12(BO3)7F4晶体中存在的微量Cr(3+）离子是引起其可见光吸收的主要原因。热学测试表明这两种化合物在高温下分解，为非一致熔融。