硼酸盐非线性光学晶体材料作为一类重要的光电功能材料，已在航天、能源、工业制造、医学、科研等领域有广泛应用。中科院新疆理化技术研究所光电功能材料团队针对卤素硼酸体系，通过调控结构，设计合成了一系列性能优异的含卤素碱金属/碱土金属硼酸盐非线性光学晶体，如Ba₄B₁₁O₂₀F（J. Am. Chem. Soc., 2013, 135, 4215.），Ba₃B₆O₁₁F₂（J. Mater. Chem., 2012, 22, 9665），K₃B₆O₁₀Br（CrystEngComm, 2011, 13, 2899.）等。其中，K₃B₆O₁₀Br晶体紫外截止边约为230nm，具有类钙钛矿结构，粉末倍频效应约为3KDP并能实现相位匹配。但是，由于该体系中含有高温下易挥发的溴元素，较难利用高温熔液法生长。 

　　近期，该团队科研人员通过调整合适的助熔剂比例，降低晶体生长温度和粘度，在国际上首次采用高温熔液法获得了尺寸为22 mm × 22 mm × 10 mm的透明K₃B₆O₁₀Br单晶，晶体生长成品率达到70 %。同时，对晶体切割单晶器件，测试了其非线性光学系数，研究了其相位匹配性能。基于第一性原理计算，分析了其电子结构特征，分析了其结构性能关系。研究表明，K₃B₆O₁₀Br能够实现Nd：YAG激光直接290nm倍频输出，通过和频方式能够实现266nm激光输出，在紫外非线性光学领域有潜在的应用前景。该研究成果不仅能为含易挥发元素单晶生长提供技术借鉴，也提供了新的非线性光学晶体参与国际竞争。 

　　该研究成果已于近期发表在 J. Phys. Chem. C上。相关研究工作得到中科院“西部之光”项目、国家自然科学基金、中国科学院“引进国外杰出人才”择优支持基金、中国科学院知识创新工程重要方向项目等项目资助。 

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KBOB晶体照片及非线性光学效应分析