Illustrazione schematica della ricostruzione del motivo funzionale NLO in modo parallelo tramite la strategia di trasformazione CS-to-NCS indotta da polication-sostituzione. Crediti:gruppo del Prof. GUO
I cristalli ottici non lineari (NLO) possiedono una capacità di conversione di frequenza che è significativa per la difesa nazionale e le applicazioni civili. La non centrosimmetria (NCS) è un prerequisito per i materiali NLO di secondo ordine, ma progettare strutture NCS è un compito impegnativo.
In uno studio pubblicato su Giornale della Società Chimica Americana , un gruppo guidato dal Prof. Guo Guocong presso il Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) dell'Accademia Cinese delle Scienze, hanno riportato due nuovi calcogenuri NCS con inclusione di sale:ABa 2 Cl e Ga 4 S 8 (A =Rb, C), che sono i primi esempi ottenuti attraverso la trasformazione da centrosimmetria indotta da polication-sostituzione (CS) a NCS e l'ordinamento dei motivi NLO-funzionali.
I ricercatori hanno costruito il [Ga 4 S 8 ] 4 - strati in RbGaS 2 per condivisione dell'apice T2-supertetrahedra Ga 4 S 10 . Sebbene il [Ga 4 S 8 ] 4 l'unità è attiva NLO, RbGaS 2 non può produrre efficienza di generazione di seconda armonica (SHG) perché il vicino [Ga 4 S 8 ] 4 strati nella sua struttura si impilano in uno stile back-to-back, che si traduce in un gruppo spaziale CS di C2/ce annulla le loro iperpolarizzabilità.
Perciò, i ricercatori sono riusciti a sostituire l'Rb+ in RbGaS 2 con policazione acentrica [ClA 2 Ba 3 ] 7 + attraverso il metodo di sintesi salino-inclusione, offrendo due nuovi solfuri NCS, [ABa 2 Cl][Ga 4 S 8 ] (A =Rb, Cs).
Hanno scoperto che la disposizione ordinata del T2-supertetraedrico NLO-attivo Ga 4 S 10 motivi risultanti dall'effetto template della policatione [ClA 2 Ba 3 ] 7 + è responsabile delle notevoli intensità SHG (10,4–15,3× KH 2 PO 4 (KDP) a 1064 nm; 0,9–1,0×AgGaS 2 a 1910nm).
Quei risultati sperimentali, insieme ad elevate soglie di danno indotto dal laser (11–12×AgGaS 2 ), ampia finestra trasparente (0,4-12,3 μm), e comportamento adattabile in fase, indicare che [ABa 2 Cl][Ga 4 S 8 ] (A =Rb, Cs) sono promettenti materiali NLO ad ampio spettro utilizzati sia nelle regioni Vis che IR.
Questo studio fornisce un approccio efficace per la progettazione di nuovi materiali NLO.
