硼酸鹽晶體在二階非線性光學(xué)晶體材料中占有非常重要的地位。根據(jù)陰離子基團(tuán)理論，在硼酸鹽晶體中具有共軛π電子體系的平面三角形BO33-基團(tuán)比BO4四面體具有更大的極化率。最近研究表明，與BO33-基團(tuán)等電子的硝酸根或碳酸根具有與BO33-基團(tuán)相同的幾何構(gòu)型，它們也是非常重要的非線性活性基團(tuán)。提高化合物中平面三角形結(jié)構(gòu)基元的密度并使得它們?cè)谌S結(jié)構(gòu)中平行排列，通過(guò)這些基團(tuán)的協(xié)同極化作用可以提高化合物的二階非線性光學(xué)系數(shù)。
在國(guó)家基金委重點(diǎn)和面上項(xiàng)目的資助下，中國(guó)科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所結(jié)構(gòu)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究員毛江高領(lǐng)導(dǎo)的課題組提出將硼酸根與硝酸根兩種平面三角形結(jié)構(gòu)基元復(fù)合到同一化合物中的設(shè)計(jì)思路。在溫和水熱條件下，該課題組得到了首列極性結(jié)構(gòu)的鉛硼酸-硝酸鹽Pb2(BO3)(NO3)（空間群P63mc），結(jié)構(gòu)中鉛離子與硼酸根連接成蜂窩型[Pb2(BO3)]∞層，沒(méi)有參與配位的硝酸根位于層之間，所有硼酸根與硝酸根都平行排列，由于共軛π電子和鉛離子（II）孤對(duì)電子的協(xié)同極化作用，Pb2(BO3)(NO3)表現(xiàn)出9倍KDP的二階非線性光學(xué)效應(yīng)。理論計(jì)算表明PbO3、BO3和NO3基團(tuán)對(duì)d32的貢獻(xiàn)百分比分別為41.4%、13.0% 和41.2%，相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed.（2015，54(12)，3679-3682）上，為今后新型硼酸鹽二階非線性光學(xué)晶體材料的設(shè)計(jì)提供了一條新的方法。
此外，由于該課題組在金屬碘酸鹽非線性光學(xué)晶體研究領(lǐng)域所做的系統(tǒng)研究工作，應(yīng)邀在國(guó)際期刊《配位化學(xué)評(píng)論》上發(fā)表綜述研究論文，系統(tǒng)介紹該課題組的相關(guān)研究工作（Coord. Chem. Rev. 2015，288，1-17）。
摘自：福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所
