[发明专利]硝酸碘酸钪无机化合物晶体、其制备方法、作为非线性光学晶体材料及在激光器中的应用

说明书

本发明涉及一种硝酸碘酸钪无机化合物晶体、其制备方法、作为非线性光学晶体材料及在激光器中的应用，该无机化合物晶体的化学式为Sc(NO₃)(IO₃)₂，属于三方晶系，空间群为R32，晶胞参数为α＝β＝90°，γ＝120°，Z＝1；该化合物采用水热法制备。与现有技术相比，本发明的无机化合物晶体在1064nm激光照射下，其粉末倍频强度约为KH₂PO₄(KDP)晶体的3.2倍，且在该频率的激光照射下可以实现相位匹配。在激光频率转换、光电调制、激光信号全息储存等领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及属于非线性光学晶体技术领域，涉及一种硝酸碘酸钪无机化合物、其制备方法、作为非线性光学晶体材料及在激光器中的应用。

背景技术

二阶非线性光学晶体的典型特征是具有倍频效应（SHG），是一种重要的光电功能材料，在激光频率转换、光电调制、激光信号全息储存等领域具有重要的应用前景。

目前已商业化的非线性光学材料有BBO (β-偏硼酸钡)、LBO (硼酸锂)、KDP (磷酸二氢钾)、KTP (磷酸钛氧钾)等。随着激光技术的发展和可调谐激光器的出现，非线性光学器件发展迅速，激光倍频、混频、参量振荡与放大；电光调制、偏转、Q开关和光折变器件等相继出现。以上的这些研究与应用，对非线性光学材料提出了更多更高的物理、化学性能的要求，也促进了非线性光学材料的迅速发展。二阶非线性光学晶体材料必须具有非中心对称的结构。最近研究表明，结合两种或两种以上的不对称极性基团于同一化合物中是诱导合成非心结构晶体的有效途径。这些不对称极性基团包括：具有π共轭作用的平面结构基团，如[BO₃]^3-、[CO₃]^2-、[NO₃]^-等；含孤对电子的离子，如I(V)、Se(IV)、Te(IV)、Bi(III)、Pb(II)等；畸变八面体配位的d⁰电子构型的过渡金属离子如Ti(IV)、V(V)、Nb(V)、Ta(V)、Mo(VI)、W(VI)等。随着技术的发展和需求的提高，需要不断开发新型的非线性晶体。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种硝酸碘酸钪无机化合物晶体、其制备方法、作为非线性光学晶体材料及在激光器中的应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的一个方面，在于提供一种硝酸碘酸钪无机化合物晶体，该晶体表现出强的倍频效应，宽的透光范围，其粉末SHG系数为KH₂PO₄ (KDP)的3.2倍，且能实现相位匹配，是具有潜在应用价值的非线性光学材料。

所述的无机化合物晶体的化学式为Sc(NO₃)(IO₃)₂，属于三方晶系，空间群为R32，晶胞参数为a = 5.2~5.5 Å，b = 5.2~5.5 Å，c = 23.4~23.7 Å，α = β = 90°，γ = 120°，Z= 1。