Djup-ultravioletta (UV) olinjära optiska material spelar en viktig roll i en mängd olika högteknologiska vetenskapliga instrument. Traditionellt, källorna till dessa material var vanligtvis begränsade till π-konjugerade system som borater och karbonater, medan det icke-π-konjugerade systemet såsom fosfater och silikater är relativt outforskat.

I en studie publicerad i J. Am. Chem. Soc. , en forskargrupp som leds av prof. Luo Junhua och prof. Zhao Sangen från Fujian Institute of Research on the Structure of Matter (FJIRSM) från Chinese Academy of Sciences, rapporterade ett nytt icke-π-konjugerat olinjärt optiskt fluorooxosilikofosfat CsSiP ₂ O ₇ F, som är det första icke-centrosymmetriska fluorooxosilikofosfatet med Si-F-bindningar.

Forskarna fann att introduktionen av elementet cesium med minst elektronegativ egenskap och elementet fluor med det största elektronegativet hjälper till att bilda den icke-centrosymmetriska strukturen av CsSiP ₂ O ₇ F. I denna struktur, grundämnet cesium bildar lokalt asymmetrisk CsO ₅ F ₂ polyeder och elementfluor bildar SiO5F -arter för att sänka den lokala symmetrin hos SiP ₂ O ₁₀ F-del.

Den andra harmoniska generationens (SHG) intensitet av pulver CsSiP ₂ O ₇ F -provet är ungefär 0,7 gånger det för KH ₂ PO ₄ och visar fasmatchande beteende. Enligt de första principernas beräkningar, SHG -svaret härrör främst från det oöverträffade SiP ₂ O ₁₀ F grupp. Som ett resultat, SiP ₂ O ₁₀ F -delen i denna struktur är en ny typ av olinjär optisk aktiv gen.

Dessutom, relevanta experimentella och beräknade resultat indikerade att CsSiP ₂ O ₇ F är djupt UV-transparent, och både cesium och fluor gynnar den djupa UV-transparensen hos CsSiP ₂ O ₇ F.

Denna studie ger en ny källa för djup-UV icke-linjära optiska material, och insikt i hur man får icke-centrosymmetriska strukturer som är oumbärliga för funktionella material på olinjär optik, piezoelektricitet, ferroelektrisk, pyroelektricitet, etc.