[发明专利]化合物溴硼酸铅钡和溴硼酸铅钡光学晶体及制备方法和用途

权利要求书

1.一种溴硼酸铅钡光学晶体，其特征在于该晶体的化学式为Pb₆Ba₂(BO₃)₅Br，分子量为1891.78，空间群为C2/m，晶胞参数为 a = 9.306(5) Å，b = 5.388(3) Å，c = 17.994(9) Å, β = 101.513(6) º，V = 886.42(13) ų，Z = 2。

2.根据权利要求1所述的溴硼酸铅钡光学晶体的制备方法，其特征在于采用固相反应法合成化合物，采用高温熔体法生长晶体，具体操作按下列步骤进行：

a、将含 Pb 化合物、含 Ba 化合物、含 B 化合物和含 Br 化合物按摩尔比 Pb : Ba : B : Br = 6 : 2 : 5 : 1 称量后混合均匀，仔细研磨后放入马弗炉中，升温至 300℃，恒温 20 小时，冷却至室温，充分研磨后，再次放入马弗炉中，升温至 400℃，恒温 20 小时，冷却至室温，取出再研磨，放入马弗炉中，升温至 530℃，恒温 72 小时，取出冷却至室温，经研磨后得到化合物Pb₆Ba₂(BO₃)₅Br 的单相多晶粉末，然后对产物进行粉末 X 射线分析，所得 X 射线谱图与 Pb₆Ba₂(BO₃)₅Br 的单晶结构得到的理论 X 射线谱图是一致的；

b、将步骤a得到的化合物溴硼酸铅钡单相多晶粉末放入铂金坩埚中，加热至温度700-760℃，恒温5-40h，得到溴硼酸铅钡熔体；

c、将步骤 b得到溴硼酸铅钡熔体以0.5-5℃/h 的速率降至室温，结晶获得籽晶或在降温中使用铂丝悬挂法获得小晶体作为籽晶；

d、将步骤 b 的熔体降温至590-600℃，将步骤c得到的籽晶固定在籽晶杆上，从晶体生长炉顶端放入与步骤 b熔体表面接触或伸入到熔体内，保温10-60min；

e、将步骤d的熔体降温至589-593℃，以10-50 r/min的转速旋转籽晶杆，再以0- 3℃/天的速率缓慢降温的条件下生长晶体；

f、待单晶生长到所需尺寸后，将晶体提离熔体液面，以1-20℃/h的速率降至室温，然后将晶体缓慢从炉膛中取出，即可得到溴硼酸铅钡光学晶体。

3.根据权利要求2所述的溴硼酸铅钡光学晶体的制备方法，其特征在于，步骤a中所述的含 Pb化合物为PbO 或 PbBr₂；含 Ba 化合物为BaCO₃、Ba(NO₃)₂、 Ba(OH)₂、BaO 或 BaBr₂；含B化合物为H₃BO₃或 B₂O₃；含Br化合物为 PbBr₂、BaBr₂或 NH₄Br。

4.根据权利要求1所述的溴硼酸铅钡光学晶体作为双折射晶体在制备光隔离器，环形器，光束位移器，偏振分束棱镜或光学调制器中的用途。

5.根据权利要求4所述的溴硼酸铅钡光学晶体在制备洛匈棱镜、格兰型棱镜、渥拉斯顿棱镜、光束分离偏振器，相位延迟器件中的用途。