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無機非線性光學晶體材料是重要的戰(zhàn)略資源，在高精尖技術及國防領域有重大應用，是國家競爭力的標志之一。當前無機非線性光學晶體材料研究受困于傳統(tǒng)材料“倍頻基因”種類限制，導致了新型高效非線性光學晶體材料嚴重匱乏，特別是在紫外波段區(qū)。因此開展材料設計源頭創(chuàng)新，發(fā)現(xiàn)全新倍頻基因，創(chuàng)制新一代倍頻晶體材料體系顯得十分必要。

四川大學化學學院鄒國紅特聘研究員課題組一直致力于紫外非線性光學晶體研究，主要集中在新型倍頻功能基元設計與智能組裝，開發(fā)新型非線性光學晶體材料以及發(fā)展晶體生長新方法。針對當前紫外非線性光學材料設計中倍頻系數(shù)與雙折射率難兼顧的問題，鄒國紅課題組提出“雙功能基團”策略，通過分子晶體工程設計出新型雙功能倍頻基團“SbO4F”，并通過智能組裝合成了首例具有超大雙折射以及超強非線性系數(shù)的焦磷酸鹽紫外非線性光學晶體K2Sb(P2O7)F。該材料具有獨特的開羅五邊形層狀結構，首次在無機材料中被觀測到。通過理論計算證實此結構具有最優(yōu)化排列結構，為后續(xù)紫外非線性晶體材料設計提供了一個理想的材料結構模型。同時鄒國紅課題組利用無溶劑合成法實現(xiàn)了低溫固相生長易水解銻基化合物體系，為易水解材料體系晶體生長提供了新的思路。

該研究成果發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上，四川大學、四川師范大學聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生鄧雅蘭為論文第一作者。通訊作者為鄒國紅特聘研究員，四川大學為本文的第一作者單位和通訊作者單位。特別感謝國家自然科學基金和四川大學的經(jīng)費支持。

自加入四川大學以來，鄒國紅課題組在無機非線性光學晶體材料探索方面取得了一系列進展，相關成果見Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 6528-6534;  Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 8619-8622；Chem. Sci. 2018, 9, 8957-8961；Chem. Commun. 2020, DOI:10.1039/D0CC01881C; Chem. Commun. 2019, 55, 4538-4541；Chem. Commun. 2018, 54, 5792-5795; Inorg. Chem. 2020, 59, 8345–8352; Inorg. Chem. 2019, 58, 5949-5955; Inorg. Chem. 2018, 57, 14031-14034. 并受邀撰寫了相關綜述, 見Coord. Chem. Rev. 2020, 423, 213491; Chem. Sci. 2020, 11, 5404-5409。

論文信息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202009441

K2Sb(P2O7)F: Unprecedented Cairo Pentagonal Layer with New Bifunctional Genes Revealing Excellent Optical Performance

Yalan Deng, Ling Huang, Xuehua Dong, Lei Wang, Kang Min Ok, Hongmei Zeng, Zhien Lin, Guohong Zou*, Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202009441.