北京科技大学赵静课题组/中国科学院理化所林哲帅课题组AOM,高稳定性杂化金属卤化物红外非线性光学晶体

非线性光学（NLO）描述了光和物质之间的非线性相互作用，可以通过频率变换来扩展激光源的输出光谱范围，使得这种材料具有多种应用包括光调制器、高分辨率光学光刻、多光子显微镜等，在军事和民用范围都具有很高的需求。

有机-无机杂化金属卤化物（OIMHs）材料由于具有多种化学结构和较大的非线性光学系数，近年来被认为是一种很有前途的NLO材料。其可以满足从单晶、量子点到胶态晶体，以及从一维、二维到三维的可调谐的晶体结构。但是转换效率高的NLO 二次谐波产生（SHG）需要非中心对称晶体结构，然而，大多数 OIMHs 都为中心对称结构。因此，探索开发具有非线性光学性质的OIMHs材料至关重要。

近期，北京科技大学刘泉林团队赵静课题组、中国科学院理化所林哲帅团队共同合作，以具有非中心对称的有机物N,N,N'-三甲基乙二胺（TMEDA）作为有机配体来探索具有NLO活性的OIMHs；同时，为了增强化合物的倍频系数，选用含有孤对电子的Sb³⁺和Bi³⁺作为中心金属离子，进而设计合成了两种具有一维结构的新型无铅 OIMHs (TMEDA)SbI₅和 (TMEDA)BiI₅，其空间群为非中心对称的P2₁2₁2₁。(TMEDA)SbI₅和(TMEDA)BiI₅中的有机阳离子通过氢键与相邻的无机八面体链相连，这种相互作用形成了一个高稳定性的结构框架，使得其具有良好的热稳定和空气稳定性。

与设计理念相吻合，在 2090 nm 激光照射下所制备的两种新化合物都表现出具有与 AgGaS₂相当的强红外非线性光学响应。此外，两种化合物还具有荧光性质，在紫外光和可见光的激发下两种化合物均产生自陷激子诱导的红光发射。进一步进行的第一性原理电子结构计算，证明其荧光性质源于无机金属卤化物基元的电子跃迁。这些性质和结果将促进具有优良线性和非线性光学性能的光学材料的未来研究，在光电子学领域显示出巨大的潜力。

WILEY

论文信息：

Hybrid Metal‐Halide Infrared Nonlinear Optical Crystals of (TMEDA)MI5 (M = Sb, Bi) with High Stability

Kunjie Liu, Chenkai Deng, Chunxiao Li, Xusheng Zhang, Jindong Cao, Jiyong Yao,

Jing Zhao*, Xingxing Jiang*, Zheshuai Lin*, and Quanlin Liu

Advanced Optical Materials

DOI: 10.1002/adom.202101333

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202101333