Bilim adamları bir dizi derin ultraviyole çift kırılımlı kristal geliştirdiler
Çift kırılmalı kristal, ışığın polarizasyon durumunu modüle edebilen ve algılayabilen önemli bir optoelektronik işlevsel malzemedir.Polarizasyon ışını bölücüler gibi polarizasyon cihazlarının yanı sıra optik izolatörler, sirkülatörler ve optoelektronik modülatörler hazırlamak için anahtar bir malzemedir. Lazer polarizasyon teknolojisi, optik iletişim, polarizasyon bilgisi işleme ve yüksek hassasiyetli bilimsel araştırma araçları gibi teknoloji ve bilimsel araştırma alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Tamamen katı haldeki derin ultraviyole lazer ( < 200 nm'lik sürekli geliştirme ile), uygun derin ultraviyole çift kırılımlı kristallerin geliştirilmesi acildir. Şu anda, ticari çift kırılmalı kristaller esas olarak YVO4, izlandait, LiNbO3, rutil, -BaB2O4 (-BBO) ve MgF2 kristallerini içerir. Bunların arasında -BBO geniş çift kırılma, yüksek lazer hasar eşiği ve geniş ışık iletim aralığına sahiptir.Yüksek güçlü lazer sistemlerinde yakın kızılötesi, görünür ve ultraviyole bantlarında yaygın olarak kullanılabilir.Ultraviyole bölgesinde tek pratik uygulama budur. Büyük çift kırılmalı çift kırılmalı kristal malzeme. Bununla birlikte, iletim aralığı ile sınırlı olan -BBO'nun derin ultraviyole için uygulanması zordur ( < 200 nm) bandı. MgF2 kristali, derin ultraviyole bölgesindeki tek çift kınlımlı malzemedir, ancak çift kınlımı çok küçüktür (~ 0.01), bu da etkin kullanımını sınırlar.
Yeni Optoelektronik Fonksiyonel Kristaller Laboratuvarı, Çin Bilimler Akademisi Xinjiang Fizik ve Kimya Enstitüsü'nden araştırmacılar, boratlardaki yüksek performanslı derin ultraviyole çift kırılımlı kristal materyalleri keşfetmek için, klasik dipol-dipol etkileşim modeline dayalı olarak BO gruplarını sistematik olarak analiz ettiler. Teorik araştırmada, ilk olarak sonsuz zincirin, büyük çift kırılma üretmek için en iyi BO fonksiyonel öğesi olduğu önerildi. Ve hem büyük çift kırılmaya hem de kısa UV kesme kenarına sahip çift kırılmalı kristal Ca (BO2) 2'yi elemek için ilk prensip yöntemini kullanmak. İlk defa, 50 × 41 × 22 mm3 boyutunda yüksek kaliteli bir kristal Czochralski yöntemiyle büyütüldü. Bu kristalin UV kesme kenarı (169 nm), -BBO'nun kesme kenarından (189 nm) 20 nm daha kısadır, çift kırılma daha büyüktür (n = 0.2471@193 nm) ve iyi termal stabilite ve dirence sahiptir. Nem ve orta sertlik. Ca (BO2) 2 çift kırılmalı kristale dayanarak, derin ultraviyole bölgesinde kullanılabilen bir Glan polarizörü ilk kez imal edilmiş ve etkinliği 193 nm lazer ile doğrulanmıştır Test, sönme oranının 1.1 × 104 kadar yüksek olduğunu göstermiştir. Gerçek uygulama gereksinimlerini karşılayabilir. Araştırma sonuçları Journal of the American Chemical Society'de (J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 16311) tam metin olarak yayınlandı ve Çin ve yabancı buluş patentleri için uygulandı.
Son zamanlarda, araştırmacılar borat sistemini keşfetmeye devam ettiler ve yeni bir derin ultraviyole çift kırılımlı kristal Li2Na2B2O5 vakası tasarlayıp sentezlediler. Fonksiyonel elementler olarak BO3 ve B3O6 içeren geleneksel borat çift kırılımlı kristallerden farklı olarak, Li2Na2B2O5 kristallerinde çift kırılmaya katkıda bulunan ana unsur, derin ultraviyole çift kırılımlı kristaller için yeni bir tasarım öneren B2O5 elementlerinin paralel düzenlemesidir. Fikirler. Ayrıca B2O5 motifleri içeren 100'e yakın borat vakası üzerinde istatistikler yapılmış ve iki düzlemli BO3 üçgeninin B2O5 motiflerindeki dihedral ve burulma açılarının dağılımı incelenmiştir. Üst tohum yöntemi ile 35 × 15 × 5 mm3 boyutunda bir Li2Na2B2O5 kristali yetiştirildi ve fiziksel ve kimyasal özellikleri sistematik olarak karakterize edildi. Kısa bir UV kesme kenarına (181nm) ve büyük bir çift kırılmaya (0.095@532nm) sahiptir Mükemmel performansa sahip derin bir UV çift kırılımlı kristaldir. Araştırma sonuçları Journal of the American Chemical Society'de (J. Am. Chem. Soc., 2019,141, 3258) tam metin olarak yayınlandı ve bir Çin buluş patenti için başvurdu.
Araştırma çalışması, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı tarafından desteklendi.
(a) Ca (BO2) 2 çift kırılımlı kristal foto ve optik özellikler; (b) Li2Na2B2O5 çift kırılımlı kristal yapı ve optik özellikler
Kaynak: Xinjiang Fizik ve Kimya Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Yakın zamanda WeChat resmi hesap bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, şunları yapmalısınız: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
