【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硫砷磷晶体及其制备方法和用途。
技术介绍
1、非线性光学晶体作为全固态激光器的核心部件，能够通过倍频、差频、光参量振荡及光参量放大等技术实现激光频率变换，从而拓宽激光输出频谱。目前，在紫外及可见光区，已有kh2po4(kdp)、ktiopo4(ktp)、β-bab2o4(bbo)和lib3o5(lbo)等众多性能优良的晶体能基本满足应用需求。但在红外波段，真正实用的晶体却屈指可数。而现阶段商用的红外非线性光学晶体，如aggas2(ags)、zngep2(zgp)等，虽然具有较大的二阶非线性光学系数，在红外区也有很宽的透过范围，但受限于其窄带隙，激光损伤阈值偏低，不能满足非线性光学晶体材料的实用要求。而实现红外激光的频率转换又在国民经济、国防等领域有着重要的价值，如获得3μm以外的可调谐激光以及实现中远红外波段的激光输出等。因而红外非线性光学晶体的研究已成为当前非线性光学材料研究领域的一个重要课题。
2、对于红外无机非线性光学材料的研究来讲，如何兼顾较大的光学非线性效应和较高的激光损伤阈值是新型红外非线性光学材料设计的一个关键。对于激光损伤阈值的机理，通常认为带隙大小是决定激光损伤阈值的重要因素，带隙越大，非线性光学晶体的激光损伤阈值通常也越大。
3、化合物pas3s3早在1981年已有文献报道，但至今未见到有关于pas3s3单晶结构、光学性质和大尺寸单晶及其器件等方面的报道。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种硫砷磷晶体及其制备方法和用途
2、本专利技术通过以下技术方案实现：
3、方案一)
4、一种硫砷磷晶体，所述的硫砷磷晶体晶体的化学式为pas3s3，不具有对称中心，属于三方晶系，空间群为r3，晶胞参数为：α＝β＝90°，γ＝120°。
5、方案二)
6、一种硫砷磷晶体的制备方法，包括如下步骤：
7、将摩尔比为(1～2):3:3的p、as和s单质混合均匀；然后装入石英安瓿中并抽真空至10-4pa以下将石英安瓿封闭；接着将封闭的石英安瓿从室温升到400～600℃并保温5～7天，即得所述的硫砷磷晶体粉末。(此时得到的是硫砷磷多晶粉末)
8、优选地，升温速率为10～30℃/h。
9、进一步地，将摩尔比为1～4:1的硫砷磷晶体粉末与助熔剂研磨混合均匀；然后装入另一个石英安瓿中并抽真空至10-4pa以下将石英安瓿封闭；接着将封闭的石英安瓿置于双温区管式炉中；之后将双温区管式炉的热端从室温升至180～190℃，将双温区管式炉的冷端从室温升至100～120℃，保温5～7天；最后将双温区管式炉的热端和冷端降至室温，即得到黄色透明的硫砷磷晶体。(此时得到的是硫砷磷单晶)
10、优选地，封闭石英安瓿时用氢氧焰熔封。
11、优选地，所述的助熔剂为摩尔比为1:4～2:3的cubr-kbr混合物。
12、优选地，热端和冷端的升温速率为20～30℃/h。
13、优选地，降温速率为1～10℃/h。
14、优选地，在将得到的硫砷磷晶体粉末与助熔剂混合之前，还包括将硫砷磷晶体粉末冷却并捣碎研磨的步骤。
15、采用以上方法能得到毫米级单晶，其尺寸满足了物性测试要求，为进一步研究该晶体的性能和应用提供了可行性。
16、方案三)
17、所述的磷砷硫晶体的应用，在非线性光学器件中的应用。
18、方案四)
19、红外非线性光学器件，包括所述的磷砷硫晶体。
20、所述非线性光学器件为频率变换光学器件、红外区的谐波发生器，上、下频率转换器、光参量放大器件及光参量振荡器件。
21、本专利技术的有益效果：该晶体非线性系数较大且带隙较大(可达2.58ev)，因此其激光损伤阈值较大，且其粉末倍频效应为aggas2(ags)的6.5倍，具有较好的相位匹配能力，而且制备方法简单，因此能在红外非线性光学器件中得到应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种硫砷磷晶体，其特征在于：所述的硫砷磷晶体的化学式为PAs3S3，不具有对称中心，属于三方晶系，空间群为R3，晶胞参数为：α＝β＝90°，γ＝120°。
2.权利要求1所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：升温速率为10～30℃/h。
4.如权利要求2所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：将摩尔比为1～4:1的硫砷磷晶体粉末与助熔剂研磨混合均匀；然后装入另一个石英安瓿中并抽真空至10-4Pa以下将石英安瓿封闭；接着将封闭的石英安瓿置于双温区管式炉中；之后将双温区管式炉的热端从室温升至180～190℃，将双温区管式炉的冷端从室温升至100～120℃，保温5～7天；最后将双温区管式炉的热端和冷端降至室温，即得到黄色透明的硫砷磷晶体。
5.如权利要求4所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：封闭石英安瓿时用氢氧焰熔封。
6.如权利要求4所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：所述的助熔剂为摩尔比为1:4～2:3的CuBr和KBr混合物。
<...【技术特征摘要】
1.一种硫砷磷晶体，其特征在于：所述的硫砷磷晶体的化学式为pas3s3，不具有对称中心，属于三方晶系，空间群为r3，晶胞参数为：α＝β＝90°，γ＝120°。
2.权利要求1所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
3.如权利要求2所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：升温速率为10～30℃/h。
4.如权利要求2所述的硫砷磷晶体的制备方法，其特征在于：将摩尔比为1～4:1的硫砷磷晶体粉末与助熔剂研磨混合均匀；然后装入另一个石英安瓿中并抽真空至10-4pa以下将石英安瓿封闭；接着将封闭的石英安瓿置于双温区管式炉中；之后将双温区管式炉的热端从室温升至180～190℃，将双温区管式炉的冷端从室温升至100～120℃，保温5～7天；最后将...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗敏，王超，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。