Innrauðir ólínulegir optískir kristallar (NLOCs), sem lykiltæki fyrir leysitíðnibreytingar, hafa mikilvæga notkun í leysigeislum sem eru algjörlega í föstu ástandi. Núverandi auglýsing IR ólínulegir optískir kristallar innihalda aðallega efnasambönd af kalkpýrítgerð sem samanstanda af tetrahedral hópum, svo sem AgGaS2 (AGS), AgGaSe2 og ZnGeP2 (ZGP). Hins vegar, vegna innri frammistöðugalla þeirra, geta þessi efni ekki lengur fullnægt kröfum núverandi innrauða leysitækniþróunar. Þess vegna er brýn þörf fyrir hönnun nýrra innrauðra ólínulegra sjónrænna efna sem byggjast á nýjum mótífum eða nýjum aðferðum til að brjótast í gegnum takmarkanir núverandi efniseiginleika og fá ný afkastamikil innrauð ólínuleg sjónefni með nýrri uppbyggingu.
Crystal Materials Research Center Xinjiang Institute of Physical and Chemical Technology, Kínverska vísindaakademían hefur verið varið til rannsókna á nýjum sjónrænum virkum kristöllum. Fyrri rannsóknir hafa sýnt að kvikasilfur hefur einstaka rafræna uppsetningu, sem stuðlar að myndun mjög skautaðra Hg2+ jóna, sem leiðir til marktækrar ólínulegrar sjónsvarnar. Á sama tíma hefur Hg mikið af samhæfingarformum og getur myndað línulega [HgSe2], plana [HgSe3] og þríhyrningslaga-keilulaga [HgQ4] (Q=S, Se) ólínulega virka stakeindir í því ferli að tengjast brennisteinsþáttum. Vegna takmörkunar fimmtu reglu Bowling (sparnaðarreglu) innihalda flest fyrirfram tilbúnu Hg-undirstaða brennisteinssambönd aðeins eitt ólínulegt hvarfefni, og efnasamböndin sem eru samsett úr [HgQ4] tetrahedra eru ríkjandi, sem takmarkar efna- og burðargetu. fjölbreytni Hg-undirstaða efnasambanda. Á grundvelli fyrri rannsókna lagði rannsóknarteymið undir forystu rannsóknarmannsins Pan Shilie og rannsóknarmannsins Li Junjie við Crystal Materials Research Center Xinjiang Institute of Physics and Chemistry, Chinese Academy of Sciences, fram „þriggja í einn“ hönnunarstefnu í kerfi Hg-undirstaða brennisteinssambanda, þ.e. þrenns konar ólínulega virkra en mismunandi skautunar anisotropies ［HgQn] (n=2, 3, 4) hópa til að reyna að brjóta takmörkun „sparnaðar“ regla" í einu efnasambandi og myndaði fyrsta kvikasilfurs-undirstaða innrauða ólínulega sjónræna efnið Hg7P2Se12 (HPSe), sem inniheldur [HgSe2], [HgSe3] og [HgSe4] á sama tíma. Efnasambandið sýnir stóra annars stigs áttundarsvörun (∼1 × AGS) undir tveggja míkrómetra ljósgjafa og kristalinn hefur breitt innrauða skerðingu (∼22,8 μm) og háan leysiþröskuld (∼2 × AGS), sem bendir til þess að það að brjóta "verndarregluna" og auka fjölbreytileika hópa sé áhrifarík stefnumótun fyrir hönnun. Þetta bendir til þess að það að brjóta „sparnaðarregluna“ og auka fjölbreytileika hópa sé áhrifarík stefna til að hanna ný innrauð ólínuleg sjónefni með nýrri uppbyggingu og framúrskarandi frammistöðu. Þessi niðurstaða mun hvetja vísindamenn til að kanna fleiri ný innrauð ólínuleg sjónefni með framúrskarandi alhliða frammistöðu.
Rannsóknarniðurstöðurnar voru birtar í fullri texta í Advanced Functional Materials eftir Wiley, með Xinjiang Institute of Physics and Chemical Technology (XICT) sem eina fullnaðareininguna, Shiliu Pan og Junjie Li sem samsvarandi höfundar, og nýdoktor Yu Chu og doktorsnemi Hongshan Wang sem fyrsti höfundur. Rannsóknarvinnan var styrkt af hæfileikaáætlun kínversku vísindaakademíunnar, National Natural Science Foundation of China og Natural Science Foundation of Xinjiang Autonomous Region.
Mynd 1 Uppbygging og sjónfræðilegir eiginleikar HPSe kristalla. (a) XRD mynstur af HPSe einkristalla (myndin sem sett er inn er sjónmynd af HPSe); (b)?IR sendingarmynstur HPSe, AGS og ZGP einkristalla (myndin sem sett er inn er sjónmynd af HPSe, AGS og ZGP); (c) tvöföldunaráhrif HPSe sýna; (d) UV flutningsróf HPSe einkristalla; og (e) dæmigerð seleníð IR ólínulegt Tölfræðileg greining á sjónsendingarsviði ljósfræðilegra efna. þar sem blár litur táknar svæði með mikla flutningsgetu.
