【技术实现步骤摘要】
化合物钡锡锗酸和钡锡锗酸非线性光学晶体及制备方法和用途
[0001]本专利技术涉及一种新型非线性光学晶体材料钡锡锗酸，化学式为BaSnOGeO4，其非线性光学晶体及粉末的制备方法，属于光学技术和晶体材料科技领域。
技术介绍
[0002]近些年中远红外倍频效应大、透过波段宽、光损伤阈值大、物化性能稳定的新型非线性光学晶体材料的研究逐渐变为热点话题。目前主要非线性光学材料有：β
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BaB2O4(BBO)晶体、LiB3O5(LBO)晶体、CsB3O5(CBO)晶体、CsLiB6O
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(CLBO)晶体、KBe2BO3F2(KBBF)晶体、AgGaS2(AGS)晶体、AgGaSe2(AGSe)晶体和ZnGeP2(ZGP)晶体。虽然这些材料的晶体生长技术已日趋成熟，但仍存在着明显的不足之处：如晶体易潮解、生长周期长、层状生长习性严重、价格昂贵、激光损伤阈值小以及双光子吸收等。因此，寻找新的非线性光学晶体材料仍然是一个非常重要而艰巨的工作。
[0003]锗酸盐晶体是重要的半导体材料、中红外材料，其性能受到广泛的关注，在照明、显示、军事安全保卫及激光医疗等领域有较为广泛的应用。由于其较好的综合性能，利于获得较强的非线性光学效应，是新型中远红外非线性光学晶体的理想选择。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的之一是提供一种钡锡锗酸化合物。
[0005]本专利技术的目的之二是提供一种钡锡锗酸化合物的制备方法。
[0006]本专利技术的目的之三是提供一种钡锡...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钡锡锗酸化合物，其特征在于该化合物钡锡锗酸的化学式为BaSnOGeO4，分子量408.62，不具有对称中心，属于正交晶系，空间群Pna21，晶胞参数为，晶胞参数为，晶胞参数为α＝β＝γ＝90
°
，Z＝8，单胞体积2.根据权利要求1所述的一种化合物钡锡锗酸的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：将含钡化合物、含锡化合物和含锗化合物混合并采用高温固相反应法制得所述化合物钡锡锗酸，其中含钡化合物中元素钡、含锡化合物中锡元素、含锗化合物中锗元素的摩尔比为0.75
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1.45:0.6
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1.4:0.7
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1.3。所述含钡化合物包括钡单质、氧化钡、过氧化钡以及钡盐中的至少一种；钡盐包括氟化钡、溴化钡、硝酸钡、草酸钡、碳酸钡及硫酸钡等中的至少一种；所述含锡化合物为氧化锡及锡盐中的至少一种；锗盐包括氯化锡、溴化锡、硝酸锡、草酸锡、碳酸锡、硫酸锡中的至少一种；所述含锗化合物为氧化锗及锗盐中的至少一种；锗盐包括氯化锗、溴化锗、硝酸锗、草酸锗、碳酸锗、碳酸氢锗、硫酸锗中的至少一种。3.根据权利要求2所述的一种化合物钡锡锗酸的制备方法，其特征在于，其采用高温溶液反应法或者提拉法制备，具体操作步骤为：a.在常温常压条件下，将含钡化合物中元素钡、含锡化合物中锡元素、含锗化合物锗元素以0.75
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1.45:0.6
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1.4:0.7
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1.3的比例混合均匀并多次研磨后放入干净的刚玉坩埚中，然后把载有样品的刚玉坩埚放入马弗炉中，设置炉子程序，准备烧结样品；b.设置步骤a中烧结样品的马弗炉程序，在低温阶段以5～10℃/min的速率从室温升至400
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700℃，保温10
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20小时，再以温度1
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5℃/min升温至1000
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1400℃，保温30
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100小时；c.以温度1
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10℃/h的速率冷却降至室温，取出样品放入研钵中捣碎并研磨，即得到化合物BaSnOGeO4多晶粉末，将得到的化合物钡锡锗酸多晶粉末进行X射线分析，所得X射线衍射谱图与用单晶结构解析的BaSnOGeO4理论X射线谱图基本一致。4.一种化合物钡锡锗酸非线性光学晶体，其特征在于，该晶体的化学式为BaSnOGeO4，分子量408.62，不具有对称中心，属正交晶系，空间群Pna21，晶胞参数为，晶胞参数为α＝β＝γ＝90
°
，Z＝8，单胞体积5.权利要求4所述的一种化合物钡锡锗酸非线性光学晶体的制备方法，其特征在于，该晶体采用高温溶液反应法或者顶部籽晶提拉法生长钡锡锗酸非线性光学晶体。6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，高温溶液反应法制备钡锡锗酸非线性光学晶体的具体操作按下列步骤进行：a.在常温常压环境中将权利要求1
‑
3任一所得的化合物钡锡锗酸单相多晶粉末或权利要求1
‑
3任一所得的化合物钡锡锗酸单相多晶粉末与助熔剂的混合物充分研磨后放入干净的刚玉坩埚中，并将装有样品的刚玉坩埚转移至马弗炉中；亦或直接将含钡化合物中元素钡、含锡化合物中锡元素、含锗化合物锗元素以0.75
‑
1.45:0.6
‑
1.4:0.7
‑
1.3的混合物或者含钡化合物、含锡化合物含锗化合物与助熔剂的混合
物放入干净的刚玉坩埚中，多次研磨后备用烧结；b.将步骤a中研磨并准备好的样品放入马弗炉中，在低温阶段以5～10℃/min的速率从室温升至400
‑
700℃，保温10
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20小时，再以温度1
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5℃/min升温至1000
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1700℃，保温30
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100小时；c.以温度0.5
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10℃/h的速率冷却降至室温，取出样品经过X射线单晶衍射仪检测鉴别后，确认制备得到钡锡锗酸晶体。7.根据权利要求5所述方法，其特征在于，顶部籽晶提拉法具体操作按下列步骤进行：a、将权利要求1
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3任一所得的一种化合物钡锡锗酸单相多晶粉末或权利要求1
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3任一所得的一种化合物钡锡锗酸单相多晶粉末与助熔剂的混合物，升温至熔化得到混合熔液，降温或恒温生长，制备一种化合物钡锡锗酸晶体；亦或直接将含钡化合物中元素钡、含锡化合物中锡元素、含锗化合物锗元素以0.75
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1.45:0.6
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1.4:0.7
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1.3的混合物或者含钡化合物、含锡化合物以及含锗化合物与助熔剂的混合物升温至熔化得到混合溶液，降温或者恒温生长，制备一种化合物钡锡锗酸晶体。b、制备钡锡锗酸籽晶：将步骤a中得到的混合溶液以0.5～10℃/h的速率缓慢降至室温，自发结晶得到钡锡锗酸籽晶；c、将盛有步骤a制得的混合熔液的坩埚置入晶体生长炉中，将步骤b得到的籽晶固定于籽晶杆上从晶体生长炉顶部下籽晶，先预热籽晶5
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100分钟，将籽晶下至接触所述混合熔液液面或混合熔液中进行回熔，恒温5～60分钟，以0.1～10℃/h的速率降至饱和温度。d、再以0.1～5℃/天的速率缓慢降温，以0～60rpm转速旋转籽晶杆或旋转坩埚进行晶体的生长；待单晶生长到所需尺度后，将晶体提离混合熔液表面，并以1
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80℃/h速率降至室温，然后将晶体从炉膛中取出，即制得钡锡锗酸非线性光学晶体。8.根据权利要求7所述方法，其特征在于其中...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴红萍，宋中富，俞洪伟，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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