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铋基d0过渡金属亚硒酸盐中新双折射晶体的探索
摘要： 通过异价取代法在水热反应中成功合成了首批含d0过渡金属/碲(VI)多面体的氟硒酸铋化合物，分别为：Bi4TiO2F4(SeO3)4（1）、Bi4NbO3F3(SeO3)4（2）、Bi4TeO4F2(TeO3)2(SeO3)2（3）、Bi2F2(MoO4)(SeO3)（4）和Bi2ZrO2F2(SeO3)2（5）。这五种新化合物具有三种不同结构类型：含Ti(IV)、Nb(V)和Te(VI)的化合物1-3为同构体，呈现由三维铋氧氟骨架与交叉隧道构成的新型三维框架，隧道内填充d0过渡金属/碲(VI)八面体及亚硒酸盐/亚碲酸盐基团；化合物Bi4TeO4F2(TeO3)2(SeO3)2（3）是首个同时含有Se(IV)和混合价态Te(IV)/Te(VI)阳离子的结构；化合物4形成由三维铋氧氟网络与嵌入一维隧道中的MoO4四面体及亚硒酸盐基团构成的新型三维结构；化合物5则展现由[ZrO2F2(SeO3)2]6-多阴离子桥接二维铋氧化物层构成的新型柱层状三维开放框架。理论计算表明这五种化合物均具有极强双折射性能，其中化合物1-3在1064 nm波长下的双折射值超过0.19，高于矿物方解石?；诮峁褂胄阅芊治龇⑾?，相较于铋阳离子和d0过渡金属/碲多面体，非对称的SeO3基团（化合物3中的TeO3亦然）展现出最大各向异性，这有利于增强双折射效应。
关键词： 金属亚硒酸盐、d0过渡金属、异价取代、水热反应、双折射晶体
更新于2025-09-23 15:23:52
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一种制备非线性光学材料的简便方法：涉及一个阳离子和两个阴离子的三位点铝价取代
摘要： 通过阳离子和两个阴离子位点的异价取代，从α-和β-Ba2[VO2F2(IO3)2](IO3)（3和4）获得了两种混合金属碘酸镓氟化物，即α-和β-Ba2[GaF4(IO3)2](IO3)（1和2）。两者均展现出强倍频信号（~6×KDP）、大带隙（4.61和4.35 eV）、宽透光范围（~0.27-12.5 μm）以及高激光损伤阈值（分别为29.7×和28.3×AgGaS2），表明1和2是紫外至中红外波段潜在的二次非线性光学材料。本研究提出三位置异价取代是发现优质非线性光学材料的简便途径。
关键词： 异价取代、水热合成、非线性光学材料、混合金属碘酸盐氟化物、理论计算
更新于2025-09-23 15:23:52
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Pb?GaF?(SeO?)?Cl：通过异价取代实现带隙扩大同时保持强二次谐波响应的能带工程策略
摘要： 宽带隙与强二次谐波（SHG）效应是实用非线性光学（NLO）材料中两个关键但相互矛盾的条件。本研究通过异价取代的理性能带工程策略，设计并合成了一种含新型功能(GaO3F3)6?八面体的NLO晶体Pb2GaF2(SeO3)2Cl（I）。得益于过渡金属阳离子的移除和桥接F阴离子的引入，I在所有已报道的可相位匹配NLO亚硒酸盐中展现出最宽的带隙，同时保持了超过4.5倍KH2PO4（KDP）的强SHG响应。第一性原理研究阐明了(GaO3F3)6?基团对I中带隙增大的主导作用。
关键词： 异价取代、二次谐波产生、非线性光学材料、亚硒酸盐、能带工程
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过掺杂异价钕阳离子的杂化钙钛矿实现溶液法制备超高探测率光电探测器
摘要： 混合钙钛矿材料因其优异的光电性能，在实现高性能光伏器件方面引起了显著关注。但大多数研究聚焦于原始钙钛矿CH3NH3PbI3。本研究采用新开发的CH3NH3PbI3:xNd3+（x=0.5 mol%）薄膜作为溶液法钙钛矿光电探测器的光活性层，其中Pb2+被不等价Nd3+阳离子部分取代。研究发现，所得CH3NH3PbI3:xNd3+（x=0.5 mol%）薄膜具有优异的成膜形貌、增强且平衡的载流子迁移率以及抑制的陷阱密度，使得采用该薄膜的钙钛矿光电探测器光电流增强而暗电流降低。因此，室温工作的溶液法钙钛矿光电探测器在350-800 nm光谱范围内展现出超过1014 cm Hz1/2 W?1的光电探测率、超过100 dB的线性动态范围及快速响应特性。这些结果表明，通过Pb2+被不等价Nd3+阳离子部分取代的新型混合钙钛矿材料，可实现高性能溶液法钙钛矿光电探测器。
关键词： 溶液法制备、钕阳离子、异价取代、光电探测器、杂化钙钛矿
更新于2025-09-11 14:15:04