近期，中国科学院新疆理化技术研究所晶体材料研究中心在硼硫酸盐深紫外双折射晶体研究中取得新进展。该研究首次通过[BO₂(OH)]基元部分替代[B(SO₄)₄]超四面体中的[SO₄]基元，成功获得了2例羟基硼硫酸盐晶体，实现了该体系双折射性能的显著提升。该研究为开发新型硼硫酸盐深紫外光学晶体提供了新思路。

双折射作为晶体材料的重要光学特性，体现为其对偏振光的折射率呈现各向异性，在集成光调制器、电光开关以及非线性光学频率转换等现代光电技术领域发挥着核心作用。目前，开发兼具高双折射与深紫外透过能力的晶体材料仍为重要研究方向。常规硼硫酸盐因其由全四面体构建的阴离子骨架而具备优异的深紫外透过性能。然而，四面体基元本身的极化率各向异性十分微弱，使得常规硼硫酸盐的双折射普遍偏低，这严重制约了其在高性能双折射材料领域的应用潜力。

研究团队首次将具有大的极化率各向异性的[BO₂(OH)]基元引入到硼硫酸盐阴离子框架中，把经典的[B(SO₄)₄]超四面体中的[SO₄]四面体基元部分替代为[BO₂(OH)]基元，成功设计并获得2例新型碱金属羟基硼硫酸盐Na₃B₃S₂O₁₁(OH)₂和K₃B₃S₂O₁₁(OH)₂。为开展系统的构效关系对比研究，同步合成了一组含[B(SO₄)₄]超四面体的常规硼硫酸盐：Na₄KB(SO₄)₄、Na₄RbB(SO₄)₄和Na₃Cs₂B(SO₄)₄。结构分析与理论计算结果显示，[BO₂(OH)]基元的定向排列显著提升了晶体的双折射性能：该研究中的常规硼硫酸盐在1064 nm波长下双折射不超过0.0047，而羟基硼硫酸盐的双折射可达到0.043及以上。该项研究为硼硫酸盐体系的双折射调控提供了新策略，也为后续设计兼具高双折射与深紫外透过能力的双折射晶体提供了参考。

相关研究成果以全文形式发表在Chemistry of Materials上（Chem. Mater.2026, 38(6): 2778–2787），晶体材料研究中心潘世烈研究员和张方方研究员为共同通讯作者，博士研究生张陆涌为第一作者。该研究工作得到天山创新团队项目、中国科学院青年交叉团队项目及中国科学院战略性先导科技专项的资助。

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图1. [BO₂(OH)]基元部分替[SO₄]基元实现双折射的大幅提升