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随着光通讯、大气环境监测、微创手术、激光加工、激光制导等技术和科研领域的发展,二阶非线性光学(以下简称为非线性光学)晶体材料的研究受到越来越多的关注。随着科学研究的进步和生产生活要求的提高,人们对这些材料的需求也越来越迫切。本论文以探索新的非线性光学晶体材料为主要目标,采用高温熔液、固相合成等方法,通过筛选出有利于拓宽透过范围或者增大倍频效应的优异基元,如:阴离子基团以B-O和P-O基团为主,阳离子以碱金属、碱土金属、稀土金属及含有孤对电子和d10的过渡金属为主,合成了多个稀土金属硼酸盐和多聚磷酸盐化合物。主要研究内容如下:1、K7MRE2B15O30(M=Zn,Cd,Pb;RE=Sc,Y,Gd,Lu):一系列在非线性领域具有潜在应用价值的稀土金属硼酸盐的合成和表征。通过高温熔液法合成了K7MRE2B15O30(M=Zn,Cd,Pb;RE=Sc,Y,Gd,Lu)一系列新化合物,它们结晶于三方晶系,空间群为R32。在这些晶体结构中,所有的B原子与O原子连接形成BO3三角形和BO4四面体,进一步通过共角连接形成了孤立的B5O10基团,B5O10基团通过与REO6八面体连接形成三维框架结构,一价K+离子和二价M2+离子填充在B5O10基团和REO6多面体连接形成的空隙中保持键价平衡。漫反射光谱测试表明K7CdRE2B15O30(RE=Sc,Y,Gd,Lu)具有较短的截止边约为200 nm,可达到紫外区。粉末倍频测试结果显示它们具有较大的倍频效应,在Nd:YAG激光器输出的1064 nm激光的条件下,被测化合物的倍频效应约为1.5-2.1倍KDP,且能实现相位匹配。同时利用理论计算的方法来帮助探索它们的结构性能关系。2、LiZnP3O9:一种应用于非线性光学领域的多聚磷酸盐的晶体结构和理论研究。LiZnP3O9结晶于正交晶系,空间群为P212121,晶胞参数为a=8.330(3)?,b=8.520(3)?,c=8.635(3)?,Z=4。在LiZnP3O9的晶体结构中,P与四个O原子连接形成了PO4四面体,然后这些四面体通过共顶点连接形成zig-zag[PO3]∞链。Li原子和Zn原子填充在[PO3]∞链的间隙中。漫反射光谱表明LiZnP3O9具有较短的截止边,约为204 nm。粉末倍频测试结果表明在Nd:YAG激光器输出1064 nm激光的条件下倍频效应约为KDP的0.2倍,且能实现相位匹配。此外,采用基于第一性原理计算分析这些化合物的结构性能关系。