專(zhuān)利名稱(chēng)：一種非線性光學(xué)晶體亞碲酸鎵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于非線性光學(xué)材料及其合成。
背景技術(shù)：
非線性光學(xué)晶體，具有倍頻效應(yīng)(SHG)，在激光頻率轉(zhuǎn)換、電光調(diào)制、光折 變信息處理等高科技領(lǐng)域有著重要應(yīng)用價(jià)值。非線性光學(xué)材料在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù) 中，特別是若干軍事和民用高科技領(lǐng)域中，例如潛艇深水通訊、激光致盲武器、 海洋魚(yú)群探測(cè)、光盤(pán)記錄、彩色激光打印、激光投影電視、光計(jì)算和光纖通訊 等，都有一系列重要應(yīng)用。目前實(shí)際應(yīng)用的非線性光學(xué)晶體包括LiB305 (LBO)， ^ -BaB204 (BB0)， KH2P04 (KDP) ， KTiOP04 (KTP)等。最近研究表明含孤對(duì)電子的 Se (IV) ， Te (IV)與易Jahn-Tellor畸變的Mo (VI)等結(jié)合也可得到性能優(yōu)越的非 線性光學(xué)材料，如Na2TeW20g， BaTeM209 (M=Mo6+， W6+)。我們小組成功的將硒(IV) 與硼酸根結(jié)合，得到了一例性能優(yōu)越的新型非線性光學(xué)材料Se2B207 (SB0)。我 們進(jìn)一步在IIIB族探索，致力于將M3+(M3+ = Al, Ga, In)與564+/^4+結(jié)合，希望 可以得到性能優(yōu)越的新型非線性光學(xué)材料。該體系中，已經(jīng)報(bào)道了一例具有SHG 性能的晶體In2(Se205) 3，但其粉末SHG系數(shù)只有Si02的10倍，應(yīng)用價(jià)值較小。 其原因可能為Iri2(Se205) 3中In為八面體配位，而不似Se2B207 (SB0)中B的四面體 配位模式。我們希望將M04(N^ Al， Ga， In)基團(tuán)與Te(VSe03結(jié)合來(lái)增強(qiáng)材料的 倍頻系數(shù)，得到有應(yīng)用價(jià)值的新型非線性光學(xué)材料。有關(guān)這方面的研究尚無(wú)文 獻(xiàn)報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于制備一種非線性光學(xué)晶體亞碲酸鎵。亞碲酸鎵(Ga2Te309)分子量為355.35，屬立方晶系，空間群I_43d，單胞參 數(shù)為a = 10.5283(15) A， V = 1167.0(3) A3， Z = 16。它的結(jié)構(gòu)為由Ga04四面 體通過(guò)Te03三角錐相連而成的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在Ga;Te309的不對(duì)稱(chēng)單元中，只有 一個(gè)獨(dú)立的Ga原子， 一個(gè)獨(dú)立的Te原子和一個(gè)獨(dú)立的O原子。結(jié)構(gòu)中，每個(gè) Ga04四面體通過(guò)周?chē)乃膫€(gè)Te03三角錐作橋連連接其他的八個(gè)Ga(^四面體。
亞碲酸鎵(Ga2Te309)的水熱合成方法將Ga203， Te02與6ml蒸餾水混合均勻， 放于水熱反應(yīng)釜內(nèi)，在150-250'C反應(yīng)數(shù)小時(shí)，可得到四面體形狀的無(wú)色晶體， 產(chǎn)率約為30% (以Te元素計(jì)算)。
非線性光學(xué)測(cè)量表明，亞碲酸鎵(Ga2Te309)具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能， 在1064nm激光照射下輸出很強(qiáng)的532nm綠光，其粉末SHG系數(shù)為KDP的1倍。 預(yù)期在激光頻率轉(zhuǎn)換、電光調(diào)制、光折變信息處理等高科技領(lǐng)域有著重要應(yīng)用 價(jià)值。此類(lèi)非線性光學(xué)材料在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中，特別是若干軍事和民用高科技 領(lǐng)域中，例如潛艇深水通訊、激光致盲武器、海洋魚(yú)群探測(cè)、光盤(pán)記錄、彩色 激光打印、激光投影電視、光計(jì)算和光纖通訊等，都有一系列重要應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)例Ga203 (0. 5,1)， Te02 (l畫(huà)l)， H20 (6ml)，攪拌均勻，置于20ml 水熱釜內(nèi)，于18(TC反應(yīng)2天，即可得到邊長(zhǎng)約為lram的四面體形狀的亞碲酸鎵 (Ga2Te309)晶體o
權(quán)利要求
1.一種非線性光學(xué)晶體亞碲酸鎵，其特征在于其化學(xué)式為Ga2Te3O9，分子量為355.35，屬立方晶系，空間群I-43d，單胞參數(shù)為a＝10.5283(15) id="icf0001" file="A2008100710940002C1.tif" wi="4" he="4" top= "38" left = "177" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>V＝534.65(7) id="icf0002" file="A2008100710940002C2.tif" wi="5" he="4" top= "49" left = "55" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>Z＝16。
2. —種權(quán)利要求1的亞碲酸鎵的制備方法，其特征在于采用水熱合成法制備。
3. 如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于采用Ga203與Te02為原料，反 應(yīng)溫度為150至250° C。
4. 一種權(quán)利要求1的亞碲酸鎵的用途，其特征在于該晶體用于潛艇深水通訊、 激光致盲武器、海洋魚(yú)群探測(cè)、光盤(pán)記錄、彩色激光打印、激光投影電視、 光計(jì)算或光纖通訊。
全文摘要
一種非線性光學(xué)晶體亞碲酸鎵，屬于非線性光學(xué)材料及其合成。該晶體其化學(xué)式為Ga<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>O<sub>9</sub>，分子量為355.35，屬立方晶系，空間群I-43d，單胞參數(shù)為a＝10.5283(15)，V＝1167.0(3)<sup>3</sup>，Z＝16。采用水熱合成法制備。亞碲酸鎵(Ga<sub>2</sub>Te<sub>3</sub>O<sub>9</sub>)具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能，其粉末SHG系數(shù)為KDP的1倍。
文檔編號(hào)G02F1/355GK101587279SQ20081007109
公開(kāi)日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月22日
發(fā)明者芳 孔, 毛江高 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所