镓硒氧氟氢化合物及镓硒氧氟氢非线性光学晶体的制备方法和用途技术

技术编号:35794123 阅读:21 留言:0更新日期:2022-12-01 14:44
本发明专利技术涉及镓硒氧氟氢化合物及镓硒氧氟氢非线性光学晶体及制备方法和用途,化合物为Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F,属于正交晶系,空间群Pna21,晶胞参数为晶胞参数为α=β=γ=90

【技术实现步骤摘要】
镓硒氧氟氢化合物及镓硒氧氟氢非线性光学晶体的制备方法和用途


[0001]本专利技术涉镓硒氧氟氢化合物及镓硒氧氟氢非线性光学晶体非线性光学晶体的制备方法和利用该系列晶体制作的非线性光学器件。

技术介绍

[0002]非线性光学晶体是重要的光电信息功能材料之一,是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础。非线性光学晶体材料可用于转换激光频率和扩展激光波长,用于调节激光的强度和相位,实现激光信号的全息存储。因此,非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料,各国都把信息技术放在发展的优先位置,并将其纳入高新技术发展规划,作为高度重视和支持的重要战略举措。
[0003]对二阶非线性光学晶体的要求主要包括非中心对称结构,适当的双折射率,具有宽的透过范围,高的激光损伤阈值,优良的物化性能等。金属亚硒酸盐是NLO应用的有力候选者,由于Se
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离子上存在立体化学活性的孤对电子被广泛研究,SeO3单元是一个良好的NLO活性阴离子基团,具有较大的微观二级NLO敏感性,在极性或非中心对称(NCS)晶体结构中排列SeO3单元可以产生具有优异的二次谐波(SHG)性能,是合成NLO晶体材料的候选者。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一是提供一种镓硒氧氟氢化合物。
[0005]本专利技术的目的之二是提供一种镓硒氧氟氢化合物的制备方法。
[0006]本专利技术的目的之三是提供一种镓硒氧氟氢非线性光学晶体。
[0007]本专利技术的目的之四是提供一种镓硒氧氟氢非线性光学晶体的制备方法。
[0008]本专利技术的目的之五是提供一种镓硒氧氟氢非线性光学晶体的应用。
[0009]本专利技术的目的之一是这样实现的:
[0010]本专利技术目的在于提供一种镓硒氧氟氢化合物,其特征在于镓硒氧氟氢化合物的化学式为Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F,属于正交晶系,空间群Pna21,晶胞参数为,晶胞参数为α=β=γ=90
°
,Z=4,分子量为891.22。
[0011]本专利技术的目的之二是这样实现的:
[0012]本专利技术目的在于提供一种镓硒氧氟氢化合物,其采用水热法或水溶液法按下列化学反应式制备镓硒氧氟氢化合物:
[0013]1)1Ga2O3+6SeO2+1HF+1H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F
[0014]2)1Ga2O3+6H2SeO3+1HF

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+5H2O

[0015]3)1Ga2O3+1Na2SeO3+5SeO2+3HF

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+2NaF
[0016]4)2GaCl3+3Na2SeO3+3SeO2+1HF+1H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+6NaCl
[0017]5)1Ga2O3+1K2SeO3+5SeO2+3HF

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+2KF
[0018]6)2Ga(NO3)3+6SeO2+1HF+10H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+12O2↑
+6NH3↑
[0019]7)1Ga2O3+6SeO2+1NH4F+1H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+NH3↑
[0020]8)1Ga2O3+6H2SeO4+1NH4F+1H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+NH3↑
+6O2↑
+6H2↑
[0021]9)2Ga(NO3)3+6H2SeO3+1HF+4H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+12O2↑
+6NH3↑
[0022]10)2NaF+4GaCl3+2Na2SeO3+10SeO2+6H2O

2Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+6NaCl+3HCl

[0023]11)LiF+1Ga2O3+7SeO2+2H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+LiHSeO3[0024]12)NaF+1Ga2O3+7SeO2+2H2O

Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F+NaHSeO3[0025]本专利技术的目的之三是这样实现的:
[0026]本专利技术目的在于提供一种镓硒氧氟氢非线性光学晶体,其特征在于镓硒氧氟氢非线性光学晶体的化学式为Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F,不具有对称中心,属于正交晶系,空间群Pna21,晶胞参数为α=β=γ=90
°
,,Z=4,分子量为891.22。
[0027]本专利技术的目的之四是这样实现的:
[0028]本专利技术目的在于提供一种镓硒氧氟氢非线性光学晶体,其采用水热法或水溶液法按下列化学反应式制备镓硒氧氟氢非线性光学晶体:
[0029]所述水热法生长镓硒氧氟氢非线性光学晶体,具体操作按下列步骤进行:
[0030]a、将含镓化合物、含硒化合物和含氟化合物加入到高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中,再加入去离子水1

30mL或矿化剂1

5g,使其充分混合均匀,得到混合液,含镓化合物、含硒化合物、含氟化合物摩尔比为1.5

3:5

7:0.5

1.5;
[0031]b、将步骤a中混合溶液所在的聚四氟乙烯内衬的盖子旋紧,再装入相应的高压反应釜中,将反应釜活塞旋紧;
[0032]c、将步骤b中的高压反应釜放置在恒温箱内,升温至200

230℃,恒温一段时间,再冷却至室温;
[0033]d、打开高压反应釜,将含有晶体的溶液过滤,即得到透明的镓硒氧氟氢非线性光学晶体。
[0034]所述水溶液法生长镓硒氧氟氢非线性光学晶体,具体操作按下列步骤进行:
[0035]将含镓化合物、含硒化合物和含氟化合物加入到烧杯中再加入去离子水100

400mL,将溶液搅拌至澄清。然后将烧杯置于加热台上,温度加热到150

250℃,一段时间后得到镓硒氧氟氢非线性光学晶体。为了进一步将其长大,用细铂丝将该系列晶体的籽晶悬浮在溶液中。为了减少水的蒸发,烧杯上覆盖了一层聚乙烯板并在上面扎上几十个毫米大小的孔。一段时间后,从溶液中取出镓硒氧氟氢非线性光学晶体。
[0036]本专利技术的目的之五是这样实现的:
[0037]所述镓硒氧氟氢非线性光学晶体用于制备倍频发生器、上频率转换本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镓硒氧氟氢化合物,其特征在于,该化合物的分子式为Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F,分子量分别为891.22。2.根据权利要求1所述镓硒氧氟氢化合物,其特征在于,采用水热法或水溶液法制备。3.根据权利要求2所述的镓硒氧氟氢化合物的制备方法,其特征在于:所述水热法制备镓硒氧氟氢化合物,具体操作如下:含镓化合物、含硒化合物、含氟化合物加入到高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中,再加入去离子水和矿化剂,使其充分混合均匀,得到混合液,其中含镓化合物、含硒化合物、含氟化合物摩尔比为1.5

3:5

7:0.5

1.5;将聚四氟乙烯内衬装入高压釜中,并将高压釜置于恒温箱中加热至200

230摄氏度,再冷却降至室温,将含有粉末的溶液过滤,即得到镓硒氧氟氢化合物;所述溶液法制备镓硒氧氟氢化合物,具体操作如下:含镓化合物、含硒化合物、含氟化合物加入到体积为1000mL的烧杯中再加入去离子水100

400mL,将溶液搅拌至澄清,然后将烧杯置于加热台上,温度加热到150

250摄氏度,恒温降温后得到镓硒氧氟氢化合物;所述含镓化合物,包括Ga2O3、Ga(NO3)3或GaCl3中的一种或几种;所述含硒化合物,包括SeO2、H2SeO4、H2SeO3、Na2SeO3或K2SeO3中的一种或两种;所述含氟化合物,包括NH4F、LiF、NaF或HF中的至少一种或两种。4.一种镓硒氧氟氢非线性光学晶体,其特征在于化学式均为Ga2(Se2O5)2(HSeO3)(H2SeO3)F,均属正交晶系,空间群Pna21,晶胞参数为,晶胞参数为α=β=γ=90
°
,Z=4,分子量为891.22。5.根据权利要求4所述的镓硒氧氟氢非线性光学晶体,其特征在于,采用水热法或水溶液法生长镓硒氧氟氢非线性光学晶体。6.根据权利要求5所述镓硒氧氟氢非线性光学晶体的制备方法,其特征在于:所述水热法生长镓硒氧氟氢非线性光学晶体的具体操作如下:将权利要求3制备的镓硒氧氟氢化合物单...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞洪伟张京茹吴红萍胡章贵
申请(专利权)人:天津理工大学
类型:发明
国别省市:

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