[发明专利]一种钼氟亚碲酸铷二阶非线性光学晶体材料及其制备与在激光频率转换中的应用

说明书

本发明涉及一种钼氟亚碲酸铷二阶非线性光学晶体材料及其制备与在激光频率转换中的应用，该晶体材料的化学式为RbTeMo₂O₈F，分子量为551.95，属于单斜晶系，其空间群为Pn，晶胞参数为α＝γ＝90°，β＝95.13～95.32，Z＝2，晶胞体积为本发明的钼氟亚碲酸铷晶体材料具有优良的光学性能，在1064nm激光辐照下，粉末倍频强度约为磷酸二氢钾晶体的27倍，在波长2100nm的激光下测得其粉末倍频强度为磷酸钛氧钾晶体的2.2倍。此外，该晶体材料在可见光‑红外光区(0.34～5.4μm)有很宽的透过范围，在激光频率转换、光电调制、激光信号全息储存等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于无机化学技术领域，涉及一种钼氟亚碲酸铷二阶非线性光学晶体材料及其制备与在激光频率转换中的应用。

背景技术

二阶非线性光学晶体是一种广泛应用于激光领域的光电功能材料，在激光频率转换、光电调制、激光信号全息储存、激光通讯等方面具有重要的应用价值。目前已被实际应用的二阶非线性光学材料有β-偏硼酸钡(β-BaB₂O₄)、硼酸锂(LiB₃O₅)、磷酸二氢钾(KH₂PO₄)、磷酸钛氧钾(KTiOPO₄)、铌酸锂(LiNbO₃)、钛酸钡(BaTiO₃)、银镓硫(AgGaS₂)、锌锗磷(ZnGeP₂)等，其中应用于红外波段的非线性光学材料因其本身性质缺陷，在实际应用中多有掣肘。红外区域的3-5μm和8-12μm波段作为大气传输窗口，适用于该波段的中红外非线性光学材料在激光制导、红外遥感、医学诊疗、激光通讯和工业控制等民用领域有着广阔的应用前景；同时，近期在军事技术领域如目标追踪定位、红外对抗等方面对该波段激光的应用需求也快速增长。随着红外激光技术的广泛应用和非线性光学器件的发展迅速，当前对红外非线性光学材料的理化性能的要求也越来越高，目前商业化的红外非线性光学晶体材料已不能满足实际应用的需要。因此，研究适用于中红外的新型非线性光学晶体材料是当前无机光学功能材料领域的一个重要方向。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种钼氟亚碲酸铷二阶非线性光学晶体材料及其制备与在激光频率转换中的应用，解决当前缺乏可实际应用的红外非线性光学晶体材料的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的技术方案之一提供了一种钼氟亚碲酸铷二阶非线性光学晶体材料，其化学式为RbTeMo₂O₈F。

进一步的，该晶体材料属于单斜晶系，其空间群为Pn，晶胞参数为α＝γ＝90°，β＝95.13～95.32，Z＝2，晶胞体积为

更进一步的，该晶体材料的晶胞参数为α＝γ＝90°，β＝95.236～95.260，Z＝2，晶胞体积为

本发明的钼氟亚碲酸铷的晶体结构如下：Mo⁶⁺离子具有两种六配位方式，分别形成两种八面体[Mo(1)O₅F]和[Mo(2)O₆]，两种八面体通过角共享氧原子相连，在ac平面形成二维[Mo₂O₈F]_∞层；四配位的[TeO₄]多面体通过边共享氧原子固定在[Mo₂O₈F]_∞层中，形成独特的二维层状结构[Mo₂O₄F(TeO₄)]；这些二维结构之间通过Rb-O/F键连接，构成三维网络结构。

本发明的技术方案之二提供了一种钼氟亚碲酸铷二阶非线性光学晶体材料的制备方法，取钼源、铷源、碲源、氟源和水混合形成初始混合原料，接着在水热条件下晶化，即得到目的产物。