无机化学学报

一种具有二次谐波发生和适中双折射的紫外透过稀土金属甲酸盐

A UV transparent rare earth metal formate exhibiting second harmonic generation response and moderate birefringence

作者	单位	E-mail
刘文博	同济大学化学科学与工程学院中澳功能分子材料联合研究中心, 上海 200092
姜春波	同济大学化学科学与工程学院中澳功能分子材料联合研究中心, 上海 200092
吴超	同济大学化学科学与工程学院中澳功能分子材料联合研究中心, 上海 200092	wuc@tongji.edu.cn
黄智鹏	同济大学化学科学与工程学院中澳功能分子材料联合研究中心, 上海 200092
张弛	同济大学化学科学与工程学院中澳功能分子材料联合研究中心, 上海 200092	chizhang@tongji.edu.cn

摘要: 本研究工作报道了一例采用溶液挥发法合成的稀土金属甲酸盐，分子式为(C (NH₂)₃)[Er (HCOO)₄]。该化合物结晶于非中心对称空间群。光学性质研究表明：该化合物具有较大光学带隙(4.76 eV)、适中的双折射率(0.066@546 nm)；在1 064 nm处，其粉末倍频效应为KH₂PO₄(KDP)的0.20倍，并且可实现相位匹配。第一性原理计算和单晶结构分析揭示了线性和非线性光学效应来源于C (NH₂)₃⁺、[ErO₈]和HCOO^-单元的协同作用。

关键词: 甲酸盐二次谐波产生双折射率第一性原理计算

基金项目: 国家自然科学基金(No.51432006，52002276)、中国教育部长江学者创新团队计划(No.IRT14R23)、中国教育部和国家外国专家局111计划(No.B13025)和上海市教育委员会创新计划资助。

Abstract: A rare earth metal formate, (C(NH₂)₃)[Er(HCOO)₄], was prepared via an evaporation method. Benefiting from its non-centrosymmetric structure, optical property studies reveal that (C(NH₂)₃)[Er(HCOO)₄] possessed a wide optical bandgap of 4.76 eV, moderate birefringence (0.066@546 nm), second harmonic generation (SHG) response (0.20 times that of KH₂PO₄ (KDP)), and phase-matchable capabilities at 1 064 nm. Theoretical calculations and crystal structure analysis revealed that the optical properties can be attributed to the synergy effects of the (C(NH₂)₃)⁺, [ErO₈], and HCOO^- units.

Keywords: formates second harmonic generation birefringence first-principles calculation

投稿时间：2023-11-13 修订日期：2023-12-06

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刘文博,姜春波,吴超,黄智鹏,张弛.一种具有二次谐波发生和适中双折射的紫外透过稀土金属甲酸盐[J].无机化学学报,2024,40(1):281-288.

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