[Pb(ptz)(OH)(H2O)]: 一种具有高双折射率的混合非线性光学晶体

《Inorganic Chemistry》：[Pb(ptz)(OH)(H2O)]: A Hybrid Nonlinear Optical Crystal with Large Birefringence

本研究合成了一种基于铅(II)的螺旋杂化材料[Pb(ptz)(OH)(H2O)]，具有一维链结构，由SCALP铅阳离子、OH?和非对称π共轭ptz?配体组装而成。该结构导致非中心对称晶体，表现出0.7倍KDP的二次谐波生成效率、0.076双折射率和3.45 eV光学带隙，机理为distorted [PbO3N2]多面体与ptz?单元的协同作用，证实SCALP阳离子与不对称配体的结合可有效设计线性/NLO杂化材料。

　　

非线性光学（NLO）晶体的发展对固态激光应用至关重要。在这项研究中，合成了一种基于手性铅（II）的混合材料[Pb(ptz)(OH)(H₂O)]（Hptz = 5-(2-pyrazinyl)-1H-tetrazole），该材料具有一维链状结构，由立体化学活性孤对电子（SCALP）Pb²⁺阳离子、OH^–以及电子不对称的π-共轭ptz^–配体组成。不对称π-共轭有机配体与含有SCALP的金属中心的共同作用促进了非中心对称（NCS）晶体的形成，使其具有可测量的光学特性，包括0.7倍于KH₂PO₄（KDP）的二次谐波生成（SHG）效率、显著的双折射率（Δn = 0.076，在546纳米处）以及3.45电子伏的光学带隙。结构表征和计算研究表明，这些光学特性源于[PbO₃N₂]多面体与排列整齐的ptz^–单元之间的协同效应，这表明将SCALP金属阳离子与不对称π-共轭有机配体战略性地结合在一起，为设计混合线性/NLO材料提供了有效途径。