双折射晶体材料因可调控光偏振态的特性被广泛应用于光学隔离器、光电调制器及偏振分束器等精密光学器件。然而，高性能双折射材料（Δn > 0.3）的定向设计与可控制备仍面临显著挑战，探索具有强极化率各向异性的优势双折射功能基团，同时调控基团在晶格中达到最优空间序构，是获得高光学各向异性双折射晶体的关键。

近日，中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心科研人员提出通过层内氢键调控及阴离子优化低维结构光学各向异性的设计策略，合成了系列2-氨基吡嗪基双折射晶体，其中4例在546nm处的双折射率分别为0.489、0.49、0.594和0.658。双折射的显著增加归因于维度的转变和质子化的2-氨基吡嗪基团在氢键的调制下形成低维骨架的倾向。层内[N-H…O]、[O-H…N]和[N-H…F]相互作用调节了双折射功能基团的完美共面排列，促成了更显著的面内各向异性。此外，理论计算还证实连续的阴离子变换引起了光学极化率的变化，从而获得了双折射材料优异的线性光学性能。这项工作提出了一种新颖的双折射基团，为在低维体系中合成具有大双折射的化合物提供了重要的理论及实例参考依据。

相关成果以“Optimizing optical anisotropy in low-dimensional structures via intralayer hydrogen bonding modulation and anionic substitution”为题发表在《材料视野》(Materials Horizons)，新疆理化所是唯一通讯单位，晶体材料研究中心侯雪玲研究员和潘世烈研究员为通讯作者，硕士研究生Muhammad Arif为第一作者。该研究工作得到了国家基金委和中国科学院等项目的资助。

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