几种新型碘酸盐非线性光学材料的水热制备,结构及性能研究

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非线性光学晶体是固体激光器、半导体技术、集成光学、光纤通讯技术与信号调制技术等领域发展的关键支柱,在高新科技、科研、医疗和国防等领域也有着十分重要的应用,因而非线性光学晶体是当今科研工作者的重要研究课题。本文选择A2O/MO(A=碱金属,M=碱土金属),ZnO/MoO3和HIO3/HIO4三元体系进行新型碘酸盐非线性光学晶体的探索。我们使用水热法合成法制备了LiZnO(IO3), NaZnO(IO3),Eu(IO3)3,SrMo6I2O24·H2O四种新型化合物的单晶,其中LiZnO(IO3)是非线性光学晶体材料。晶体学数据收集是在布鲁克Smart APEX CCD的X-射线四圆衍射仪上得到。使用基于SHELXL97结构解析程序的SHELXTL,得到晶体结构数据,并对样品的物化性能进行了表征和数据分析。LiZnO(IO3)单晶通过水热法合成法得到,属于Ama2(No.40)空间群,单胞参数为a=6.3386(6)A,b=11.2613(11)A,c=4.6840(5)A,V=334.35(6)A3,Z=4。高度畸变的Zn06八面体共边形成链状结构再通过与103-基团连接形成阴离子基团,构造出层状结构,Li+填充其间隙中维持电荷平衡。相邻层通过弱的I-O键相互连接,形成非中心对称的三维网状结构。从热重-差热数据曲线的吸热放热峰可以看出,LiZnO(IO3)在低于4900C时能够保持稳定存在。经过粉末倍频测试,得至LiZnO(IO3)倍频强度为2倍的KH2PO4(KDP)。Eu(IO3)3单晶也是水热法合成法得到,属于P21/n (No.14)空间群,单胞参数a=8.8882(2)A, b=5.9445(2)A,c=15.2445(5)A, β=97.064(1)A,z=4。EuO9多面体通过共享顶点氧原子而形成一个一维链状结构,链状结构再通过103基团的I-O键链接构成层状结构。层状结构之间通过I-O长键链接形成复杂的三维网状结构。SrMo6I2O(24)·H2O单晶由水热合成法得到,属于C2/c空间群,单胞参数:a=13.420(3)A,b=7.4153(15)A, c=20.252(4)A, V=1909.7(7)A3, β=108.64(3), Z=18。MoO6八面体与104多面体连接成链状结构。相邻层通过Sr06多面体相互连接,这样形成复杂的三维网状结构。热重-差热数据曲线中吸热放热峰可以看出,SrMo6I2O(24)·H2O在低于497℃C时能够保持稳定存在。
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