Les cristaux optiques non linéaires (NLO) possèdent une capacité de conversion de fréquence importante pour la défense nationale et les applications civiles. La non centrosymétrie (NCS) est un prérequis pour les matériaux NLO de second ordre, mais la conception des structures NCS est une tâche difficile.

Dans une étude publiée dans le Journal de l'American Chemical Society , un groupe dirigé par le professeur Guo Guocong du Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) de l'Académie chinoise des sciences, ont rapporté deux nouveaux chalcogénures à inclusion de sel NCS :ABa 2 Cl et Ga 4 S 8 (A =Rb, Cs), qui sont les premiers exemples obtenus par la transformation centrosymétrie induite par la substitution polycationique (CS) en NCS et l'ordre des motifs fonctionnels NLO.

Les chercheurs ont construit le [Ga 4 S 8 ] 4 - couches en RbGaS 2 par partage d'apex T2-supertétraèdres Ga 4 S dix . Bien que le [Ga 4 S 8 ] 4 l'unité est NLO-active, RbGaS 2 ne peut pas produire une efficacité de génération de deuxième harmonique (SHG) parce que le voisin [Ga 4 S 8 ] 4 les couches de sa structure s'empilent dans un style dos à dos, ce qui se traduit par un groupe d'espace CS de C2/c et annule leurs hyperpolarisabilités.

Par conséquent, les chercheurs ont réussi à remplacer le Rb+ dans le RbGaS 2 avec polycation acentrique [ClA 2 Ba 3 ] 7 ⁺ via la méthode de synthèse par inclusion de sels, offrant deux nouveaux sulfures NCS, [ABa 2 Cl][Ga 4 S 8 ] (A =Rb, Cs).

Ils ont découvert que l'arrangement ordonné de NLO-actif T2-supertétraédrique Ga 4 S dix motifs résultant de l'effet modèle du polycation [ClA 2 Ba 3 ] 7 ⁺ est responsable des remarquables intensités SHG (10,4–15,3 × KH 2 Bon de commande 4 (KDP) à 1064 nm; 0,9–1,0×AgGaS 2 à 1910 nm).

Ces résultats expérimentaux, ainsi que des seuils de dommages induits par laser élevés (11-12 × AgGaS 2 ), large fenêtre transparente (0,4-12,3 m), et comportement compatible avec les phases, indiquer que [ABa 2 Cl][Ga 4 S 8 ] (A =Rb, Cs) sont des matériaux NLO à large spectre prometteurs utilisés dans les régions Vis et IR.

Cette étude fournit une approche efficace pour la conception de nouveaux matériaux NLO.