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中国科学院科学家利用高分辨太赫兹光谱方法揭示水溶液中硼酸的氟化反应机理（图）
太赫兹光谱 硼酸 氟化反应
2024/3/26
氟在化学世界中具有重要地位。氟在所有原子中电负性最高、极化率最低。同时，氟是所有非惰性气体和非氢元素中半径最小的元素。通常，氟的引入使得有机化合物和无机化合物产生独特的物理性能、化学性能和生物性能。地壳中氟元素的丰度排在第13位，是自然界中含量最丰富的卤素。当前，氟已应用于制药、催化、生物、农业和材料等领域。在无机氧化物体系中，氟和氧的离子半径相似，具有较好的可替代性。因此，利用氟替代氧/羟基成为...
中国科学院新疆理化所硼酸盐卤化物非线性光学晶体研究获进展（图）
硼酸盐卤化物 非线性光学 晶体
2023/12/17
短波紫外非线性光学晶体作为调谐激光频率的重要器件，在全固态激光器中颇具应用价值。由π和/或非π共轭硼氧阴离子组成的硼酸盐，具有丰富的结构化学和性质可调性，已成为探索新型短波紫外非线性光学晶体的优选体系。硼酸盐结构中常见的结构类型是零维阴离子框架。其中，π共轭的B-O簇是研究热点。[B3O6]簇相较于[BO3]基元，具有更大的超极化率和极化率各向异性，是实现大倍频和适中双折射率的优秀功能“基因”。统...
近日，受美国化学会化学类国际顶级期刊《化学评论》（Chemical Review）的邀请，中国科学院新疆理化技术研究所特殊环境功能材料与器件重点实验室研究团队与美国西北大学研究团队联合发表了题为“硼酸盐：光学材料的富矿”（Borates: A Rich Source for Optical Materials）的硼酸盐光学晶体发展特邀综述（Chem. Rev. 2021, 3, 1130-1202...
深紫外非线性光学晶体通过频率转换产生深紫外相干光源（波长小于200纳米），是当前深紫外全固态激光技术的核心元件。就当前应用标准而言，深紫外非线性光学性能必须同时满足以下要求：较好的深紫外透过率，较大的倍频效应和足够的双折射率。然而，满足如此苛刻的标准的晶体材料非常罕见，在浩如烟海的晶体材料中寻觅不仅具有足够大的光学带隙、又能够呈现足够强的二阶极性和光学各向异性的深紫外晶体犹如大海捞针。
中国科学院上海光学精密机械研究所在UV-NIR超快激光诱导磷硼酸盐玻璃合成CsPbBr3量子点方面取得新进展（图）
中国科学院上海光学精密机械研究所 UV-NIR 超快激光 磷硼酸盐 玻璃合成 CsPbBr3量子点
2020/8/4
近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室在UV-NIR超快激光诱导磷硼酸盐玻璃合成CsPbBr3量子点方面取得新进展。研究人员首先通过掺铝和热处理工艺在硼磷酸盐玻璃中得到了具有优异热稳定和化学稳定性的CsPbBr3量子点。随后通过超快激光诱导在玻璃表面和内部析出了钙钛矿CsPbBr3量子点，该研究扩大了钙钛矿量子点的应用范围，在构造3D光学器件领域具有应用前景。相关研究成果已...
紫外（200 nm＜λ＜400 nm）非线性光学晶体是全固态激光器输出紫外激光的关键元件，近几十年被国内外科研机构广泛研究。目前，266 nm（Nd: YAG四倍频）紫外激光输出主要由β-BaB2O4（β-BBO）和CsLiB6O10（CLBO）两种晶体实现。然而，β-BBO晶体过大的双折射率及CLBO晶体的潮解性，导致这两种晶体仍无法满足该波段激光输出的需求。因此，探索新型四倍频紫外非线性光学晶...
白光发光二极管（WLED）一直是新一代照明光源的热门话题，因为它们有寿命长、能耗低、效率高、体积小等这些突出的优点。多色和/或多组分WLED有着各种不可避免的缺点，例如由于自吸收而导致的效率降低，和由于不同荧光粉的不同降解速率导致的发光颜色不稳定。相比之下，单组分荧光粉WLED不仅可以消除以上缺点，也显示出更简单的制造工艺，更高的色彩再现性和更稳定的性能等优点。因此，在WLED研究领域探索新的单一...
中国科学院福建物质结构研究所光电材料化学与物理重点实验室叶宁课题组在国家杰出青年基金、中科院B类战略性先导科技专项和助理研究员罗敏主持的海西研究院“春苗”人才专项等资助下，以非线性光学晶体Sr2Be2B2O7(SBBO)结构模型为基础，利用分子工程的方法成功设计了首例铅/锡氟硼酸盐化合物MB2O3F2(M=Pb,Sn)。相比于SBBO中存在的刚性[Be6B6O15]∞双层来说，MB2O3F2具有灵...
中国科学院青海盐湖研究所盐湖资源化学实验室溶液结构课题组与日本福冈大学Yamaguchi研究组合作，采用X射线散射法研究了广泛浓度范围内偏硼酸钠溶液中硼酸根离子的水合及缔合作用。研究采用X射线衍射仪和曲面成像板检测器测量偏硼酸钠溶液的X射线散射强度，将二维散射图样转化为一维强度数据后提取出结构因子，并采用基于蒙特卡洛方法的经验势能结构参数精修来减小实验和由结构模拟产生的结构因子间的偏差，成功实现了...
新疆理化所合成首例碱土金属氟硼酸盐深紫外非线性光学晶体（图）
氧化物 自由基 催化研究
2018/3/6
近日，中国科学院新疆理化技术研究所特殊环境功能材料与器件院重点实验室潘世烈团队通过结构调控和组装设计思路，将BO4-xFx基本构筑基团引入碱土金属硼酸盐框架，成功设计并合成出首例碱土金属氟硼酸盐SrB5O7F3。该晶体结晶于非中心对称的空间群（Cmc21），紫外截止边低于180nm，倍频效应为KH2PO4的1.6倍，具有大的双折射率，最短相位匹配波长可达到180nm，且具有良好的热稳定性，是非常有...
中科院新疆理化技术研究所中科院特殊环境功能材料与器件重点实验室潘世烈团队建立了典型非线性光学晶体材料的结构数据库，分析了硼酸盐晶体“深紫外透过-大倍频效应-较大双折射”性能之间相互制约的原因，基于材料模拟方法提出了一种将一类 BO4-xFx（x = 1, 2, 3）功能基团引入硼酸盐框架的设计策略，成功设计了系列新型氟化硼酸盐深紫外非线性光学晶体，如LBOF (Angew. Chem. Int. ...
目前，有很多性能优异的非线性光学晶体已实现产业化，如应用在可见波段的KTiOPO4（KTP），应用在紫外波段的BaB2O4（BBO）和LiB3O5（LBO），这些晶体各自具有优良的结构基元，选取其中的优秀基元并加以改良，可以设计合成具有优异性能的新型深紫外非线性光学晶体。其中，BBO具有B-O基元中非线性效应最大的B3O6基元，而B3O6基元的悬挂键，导致BBO晶体无法在深紫外区透过。中国科学院新...
激光光源的波长拓展很大程度上依赖于频率转换器件材料——非线性光学晶体的变频能力。随着激光在紫外和深紫外波段应用的日益重要，如何设计合成性能更优的硼酸盐非线性光学材料以及硼酸盐以外的紫外和深紫外非线性光学材料是当前研究的重点和热点。在国家自然科学基金及科技部“973”等项目的支持下，中国科学院新疆理化技术研究所光电功能材料实验室与台湾淡江大学教授李明宪合作，深入研究硼氧基团和钒氧基团结合的钠钒硼酸盐...
中国科学院合肥物质科学研究院在复杂硼酸盐熔体结构研究中取得突破（图）
硼酸盐 熔体结构 物理化学
2014/5/5
硼酸盐晶体因其结构类型丰富、物理化学性能优良长期受到关注，并作为非线性、激光和荧光材料得到广泛应用。高质量晶体的制备是硼酸盐晶体应用的关键。在硼酸盐晶体材料制备研究中，熔体微观结构是最基础的科学问题，它不仅关系到熔体的宏观性质，也是认识晶体生长微观过程的前提。但是，由于高温熔体结构的复杂性，以及实验技术和理论分析方法的不完善，目前学界对于硼酸盐熔体结构的认识仍然十分有限。