近日,中科院理化所人工晶体中心林哲帅课题组发表综述文章,系统总结了其在深紫外及中红外波段非线性光学晶体领域所作的原创性贡献。针对深紫外及中红外非线性光学晶体领域的核心问题,林哲帅研究团队近年来开发了一整套第一性原理计算分析工具,以调控晶体带隙和阐明非线性光学机理,以此为基础又发展出一套非线性光学材料设计系统,能够精确地获得非线性光学晶体结构参数和关键非线性光学性能,比如晶体带隙、倍频效应、双折射率以及相位匹配输出波长等,不仅可以更好地理解非线性光学材料微观结构和宏观性能间的关系,而且能够为设计新型非线性光学材料提供了重要的机制参考。基于此第一性原理设计系统,他们详细阐述了深紫外和中红外波段新型非线性光学材料的结构设计策略,包括调控阳离子和拓展阴离子基团以提升深紫外非线性光学性能,搭建极性四面体序构以提升中红外非线性光学性能等。这些结构设计策略促使了ABBF和BBF等系列深紫外非线性光学晶体材料的实验发现,促进了硫磷化物和类金刚石硫族化物中红外非线性光学材料家族的系列实验进展。这些原创性研究成果不仅表明了第一性原理设计在推动非线性光学晶体发展中的重要作用,也显示了其在当前甚至未来非线性光学材料探索中所扮演的重要角色。
相关工作作为封面文章以“First-Principles Design and Simulations Promote the Development of Nonlinear Optical Crystals”为题,发表在Accounts of Chemical Research杂志上(DOI: 10.1021/ acs.accounts.9b00448),文章作者为康雷、梁飞、姜兴兴、林哲帅、陈创天。
期刊封面文章First-Principles Design and Simulations Promote the Development of Nonlinear Optical Crystals
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.accounts.9b00448