新疆理化所在Chemical Review发表硼酸鹽光学晶体特邀综述

  近日,受美國化學會化學類國際頂級期刊《化學評論》(Chemical Review)的邀请,中國科學院新疆理化技术研究所特殊环境功能材料与器件重点实验室研究团队与美国西北大学研究团队联合发表了题为“硼酸鹽:光学材料的富矿”(Borates: A Rich Source for Optical Materials)的硼酸鹽光學晶體發展特邀綜述Chem. Rev. 2021, 3, 1130-1202。新疆理化技術研究所爲第一完成單位,新型光電功能材料實驗室米日丁·穆太力普博士爲第一作者,潘世烈研究員和美國西北大學Kenneth R. Poeppelmeier教授爲共同通訊作者。該論文結合新疆理化技術研究所光電功能晶體材料研究團隊近14年的研究成果積累,對硼酸鹽結構化學的研究進展進行了系統的討論和分析,並對硼酸鹽非線性光學晶體、硼酸鹽雙折射晶體和硼酸鹽自倍頻晶體進行了全面的總結和展望。  

  硼酸鹽因其豐富的結構類型,成爲研究無機結構化學優選體系。同時,硼酸鹽晶体具有高的非心对称化合物比例、宽透光范围、高激光损伤阈值和稳定的物理化學性质等优势,是探索短波长非線性光學、雙折射、激光自倍頻等晶體材料的優選體系。目前,在化學家、礦物學家和材料學家的共同努力下,共合成超過余种硼酸鹽化合物,它們呈現出豐富的結構化學和優異的光學性能。其中,我国科学家相继发现的BBO、LBO和KBBF三大“中国牌”硼酸鹽晶体,奠定了我国在紫外、深紫外非线性晶体研究的国际领先地位。基于此,新疆理化技術研究所光電功能晶體材料研究團隊在成立至今一直堅持以研究硼酸鹽晶体结构多样性,並进一步设计合成硼酸鹽光学晶体为主要任務和目標。  

  该特邀综述以硼酸鹽结构化學和硼酸鹽光电功能晶体为主题,系统剖析了目前所有无机硼酸鹽化合物结构化學的多样性。基于此,重点总结了硼酸鹽对称性、元素分布、基本构筑单元、阴离子框架和新颖的结构特征。此外,详细地介绍了硼酸鹽非線性光學晶体、硼酸鹽双折射晶体和硼酸鹽自倍频晶体的结构-性能相关性。此外,该综述对目前硼酸鹽结构化學的研究现状和发展趋势进行了展望,对尚未清晰的理论机制、结构预测和模拟面临的挑战和硼酸鹽晶体性能的极限等关键科学问题进行了归纳、讨论、总结和展望。本文对硼酸鹽结构化學和硼酸鹽晶体的理解将为短波长光学晶体的合理设计提供更好的指导,也将为硼酸鹽的实际应用带来新的机遇。  

  据悉,Chemical Reviews是化學领域最具权威的综述期刊,2020年的影響因子爲52.758,该期刊刊载化學科学当前最重要的研究进展和评论,每年仅发表200余篇综述论文。该论文的发表显示出硼酸鹽晶体材料的重要性和发展潜力,也是国际权威期刊对我国在该领域取得的学术成果的充分肯定。  

  文章鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.0c00796