针对紫外/深紫外非线性光学材料发展中遇到的难题和挑战，中国科学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潘世烈研究团队一直坚持探索硼酸盐材料体系，不断开发新型高性能紫外/深紫外非线性光学材料，并取得了显著成效。近日，该团队成功获得一例硼酸盐新化合物CsBaB₉O₁₅（CBBO），它是在性能优异的Sr₂Be₂B₂O₇（SBBO）材料的基础上，利用离子替换的思路得到的，在该化合物中首次观察到了新的基本结构单元B₉O₁₉。CBBO拥有和SBBO相似的层状结构，同时又在性能方面有所改进：（1）CBBO的二维双层由B-O基团组成，其键长小于SBBO中层间的Be-O键，键合力更强，因此化合物更稳定，更容易生长大尺寸晶体；（2）结构中存在的平面B₃O₆基团有利于产生优异的性能；（3）BeO₄单元被BO₄取代，解决了含Be材料合成时原料有毒性的问题。此外，CBBO中Cs原子填充在B-O双层的孔穴中，解决了含Cs材料容易潮解的问题。相关的性能测试显示出CBBO拥有优异的非线性光学性能，包括大的倍频效应（3 × KDP）、合适的双折射（0.073@1064 nm）和达到深紫外范围的截止边（175 nm）。综合性能表明，CBBO是一种潜在的可用于266 nm激光输出的紫外非线性光学材料。

近日，相关研究成果发表在《科学通报》(Science Bulletin, 2021，DOI:10.1016/j.scib.2021.06.025)上，中科院新疆理化技术研究所为第一完成单位，新型光电功能晶体材料实验室杨云研究员和董孝宇为共同第一作者，中科院新疆理化技术研究所杨志华研究员和潘世烈研究员为通讯作者，该研究工作得到国家基金委、中科院等项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.scib.2021.06.025

图1基本结构单元B₉O₁₉和CBBO的二维双层