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對美國封鎖15年:回看“中國晶”誕生始末

作者: 時間:2016-02-18 來源: OFweek 激光網(wǎng) 收藏
編者按:“美國用了15年,終于突破中國激光晶體封鎖,不過,我國在這個領(lǐng)域并沒有坐等美國的趕超?!鄙厦孢@句話怪怪的,我貌似在上面看到了中國在半導(dǎo)體領(lǐng)域遇到的問題,不過在激光領(lǐng)域反過來了。

  深紫外材料中國再次領(lǐng)先

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201602/287074.htm

  深紫外激光由于波長短、能進(jìn)行更高精度加工的優(yōu)點(diǎn),在半導(dǎo)體光刻、激光光電子能譜儀和激光切割上具有重要的應(yīng)用。目前,KBe2BO3F2(KBBF)是唯一能實(shí)際輸出深紫外激光的非線性光學(xué)(NLO),但是,KBBF含劇毒鈹元素且其層狀生長習(xí)性嚴(yán)重,因此,急需探索新型深紫外NLO晶體材料。

  福建物構(gòu)所中科院光電材料化學(xué)與物理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室羅軍華課題組在國家自然科學(xué)優(yōu)秀青年基金和趙三根副研究員主持的海西研究院“春苗”人才專項(xiàng)等項(xiàng)目資助下,基于元素周期表的對角線規(guī)則,利用Al3+取代有毒的Be2+,設(shè)計(jì)合成了一種新型無鈹深紫外NLO材料Rb3Al3B3O10F(RABF)。RABF繼承了KBBF晶體的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn),其結(jié)構(gòu)中[Al3(BO3)OF]∞平面層繼承了KBBF晶體中[BO3]3-非線性基元的高度取向一致排列方式,從而基本保留了KBBF良好的光學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,RABF的透過范圍達(dá)到了深紫外區(qū);在1064 nm波長激光照射下,其粉末倍頻效應(yīng)(1.2 × KDP)與KBBF相當(dāng),并且可以實(shí)現(xiàn)相位匹配。同時,RABF中[Al3(BO3)OF]∞平面層之間通過鍵合力強(qiáng)的Al-F和Al-O鍵緊密連接,計(jì)算表明其層間作用力比KBBF的(K-F離子鍵)提高了約一個數(shù)量級(≥ 9.5 × KBBF),從而使得RABF晶體極大地克服了KBBF的層狀生長習(xí)性。該課題組與中科院理化所林哲帥研究員合作,對其光學(xué)性質(zhì)作了第一性原理理論計(jì)算,其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合。相關(guān)研究成果發(fā)表在了美國化學(xué)會志(J. Am. Chem. Soc., 2015, 137, 2207-2210)上,并申請了中國發(fā)明專利。該研究結(jié)果將促進(jìn)無鈹深紫外非線性光學(xué)晶體材料的發(fā)展。


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