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本文通过在K2O-SrO-V2O5-B2O3、Li2O-Na2O-BaO-B2O3和Na2O-ZnO-B2O3体系中探索,得到了四种新化合物:K2SrVB5O10、Sr3V2B10O23、Li3NaBaB6O12和Na3ZnB5O10。并对这四种化合物进行了固相合成、晶体生长、结构解析和性能表征等研究工作。
1.首次通过高温溶液法长出了一种新型非线性光学晶体K2SrVB5O10,该化合物属于单斜晶系,空间群为P21(No.4),晶胞参数为a=6.618(3)(A),b=8.378(4)(A),c=9.974(5)(A),β=99.789(6)°,V=545.0(5)(A)3,Z=2。该晶体在空间呈三维网络结构,其中含有VO4基团和双环B5O11聚阴离子,并相互连接成曲折的钒硼酸[VO3B5O9]4-阴离子层,K+和Sr2+离子分布在钒硼酸阴离子层内和层间。非线性光学性能测试表明K2SrVB5O10的粉末倍频效应约为一倍KH2PO4(KDP)。
2.通过高温溶液法长出了一种钒硼酸盐晶体Sr3V2B12O23,该化合物属于三斜晶系,空间群为P(ī)(No.2),晶胞参数为a=6.6590(1)(A),b=11.5945(2)(A),c=13.0463(3)(A),α=114.4230(10)°,β=103.3350(10)°,γ=90.4440(10)°,V=886.35(3)(A)3,Z=2。该化合物结构是由VO4和VO5基团,双环B5O11聚阴离子,和分布在空隙中的Sr原子组成。VO4和VO5基团,双环B5O11聚阴离子相互连接组成钒硼酸[V2B10O23]6-阴离子层。
3.通过高温溶液法长出了一种硼酸锂钠钡晶体Li3NaBaB6O12,该化合物属于三方晶系,空间群为R3(No.148),晶胞参数为a=9.462(9)(A),b=9.462(9)(A),c=18.71(3)(A),V=1451(3)(A)3,Z=6。该晶体在空间呈三维网络结构,由孤立的环状B12O24基团,NaO6,LiO4和BaO9多面体组成。Na+离子和B12O24基团组成二维[Na2B12O24]∞阴离子层,Li+和Ba2+离子分布在层间起到平衡键价的作用。紫外可见近红外光谱表明Li3NaBaB6O12的紫外截止边低于190nm。
4.通过高温溶液法长出了一种新相Na3ZnB5O10晶体,该化合物为正交晶系,空间群为Pbca(No.61),晶胞参数为a=7.8923(4)(A),b=12.2437(7)(A),c=18.0636(11)(A),V=1745.50(17)(A)3,Z=8。该晶体在空间呈三维网络结构,晶体中含有孤立的环状B5O10基团,Zn2+离子和B5O10基团组成二维锌硼氧[ZnB5O10]∞阴离子层,Na+离子分布在锌硼氧阴离子层间。紫外可见近红外光谱表明Na3ZnB5O10的紫外截止边低于190nm。