[发明专利]Ba2M(C3N3O3)2化合物，其晶体及晶体的制备方法和用途

说明书

本发明涉及一类化合物氰尿酸盐和氰尿酸盐晶体及其制备方法和用途，该化合物的分子式是Ba₂M(C₃N₃O₃)₂，其中M为Sr，Pb中的一种，采用高温固相复分解反应方法制备。该氰尿酸盐晶体属于三方晶系，空间群是采用高温熔体法和坩埚下降法生长晶体。该晶体透过范围宽从紫外一直到中远红外波段，热学测试结果显示该化合物是一致熔融的化合物，易于生长大尺寸晶体，晶体在800nm条件下的双折射率约为0.3，是一类潜在的优秀的双折射晶体材料，可用于制作偏振棱镜，电光调节开关，在光学通讯、微加工等方面均有应用。

技术领域

本发明属于晶体制备技术领域，具体地涉及一种氰尿酸盐化合物及氰尿酸盐双折射晶体及晶体的制备方法和应用。

背景技术

当一束光投射到晶体界面上产生两束折射光束时，这种现象叫做双折射。产生双折射现象的主要原因是由于晶体材料的各向异性，这两束折射光线的夹角大小与它们的传播方向和偏振状态有关。能够产生双折射现象的晶体叫双折射晶体，双折射晶体的作用类似于两个透振方向相互垂直的起偏器。双折射是判断电光功能晶体材料的重要光学性能指标。利用双折射晶体可以得到线偏振光，目前偏振光在光学领域中的应用非常广泛，例如光刻，通讯，微加工等领域。目前国内外的双折射晶体有成千上万种，但是能够真正实现制作偏振器件的双折射晶体不多，这主要是由于偏光棱镜对双折射晶体要求比较严格，一般需要满足以下几个要求：(1)晶体的结构最好为单轴晶；(2)在使用波段内晶体具有较大的双折射率；(3)无光学级要求的缺陷，即无包裹体、裂缝等； (4)容易生长并获得大尺寸的单晶；(5)物化性能稳定；(6)不容易潮解； (7)抗激光损伤阈值高。

目前已经商业化的双折射晶体有冰洲石，铌酸锂，钒酸钇，金红石，氟化镁，高温相偏硼酸钡等。对于冰洲石来说，它具有较宽的透过范围和较大的折射率，但是制作工艺复杂，人工生长困难，无法得到大尺寸的单晶。另外冰洲石在350nm以下存在严重的吸收，其偏振器件无法应用在紫外深紫外区域。只能用于可见和红外波段。对于钒酸钇晶体来说，在低于400nm的紫外波段它的透过能力很差，因此无法在紫外深紫外波段应用。另外钒酸钇晶体在可见波段激光损伤阈值低，所以该晶体仅能应用于中红外波段。氟化镁晶体属于四方晶系，它的透过范围很宽，范围是110nm-8500nm，是唯一能够用于紫外深紫外波段的双折射晶体，但是它有一个严重的缺陷就是它的双折射率比较小，所以如果用氟化镁晶体做偏振器件会存在体积过大的缺点。同样受折射率困扰的还有二氧化硅晶体，所以它们都不适合做偏振器件。而对于高温相偏硼酸钡来说，它具有较宽的光谱透过范围(189-3500nm)，较短的紫外截止边(189nm)，较大的双折射率(0.159@253.7nm)，高的激光损伤阈值，在紫外区具有重要的应用价值。但是该晶体在193nm的透过率低于40％。且该晶体在高温下存在相变，生长过程中容易开裂，这些缺点都影响了晶体的应用。

随着科技的发展，人们对双折射晶体的要求也越来越大，不论是从质还是从量上，所以寻找一种优秀的双折射晶体具有十分重要的意义。而优秀的双折射晶体又要求易于加工和生长，且具有较大的双折射率和透过性能，再加上物化性能稳定不潮解等，所以科研工作者近年来一直在不断的探索和尝试中，致力于寻找到一种优秀的双折射晶体材料并实际应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明首先提供一类氰尿酸盐化合物。

本发明的另一目的在于提供上述氰尿酸盐的双折射晶体及其制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述氰尿酸盐双折射晶体的应用，该晶体透过范围宽，从紫外一直到中远红外。所以该晶体可用于制备光学起偏器，光束位移器，环形器，光隔离器或在光学调制器。

本发明的技术方案如下：