Ba3S[SnOS3]和[Ba2Sn]S[Ge2O7]：两种具有优异红外非线性光学性能的反钙钛矿氧硫属化合物

《Inorganic Chemistry Frontiers》：Ba3S[SnOS3] and [Ba2Sn]S[Ge2O7]: two antiperovskite oxychalcogenides with good IR nonlinear optical performances

本工作通过化学取代法设计合成了两种非中心对称反钙钛矿型氧卤化物Ba3S[SnOS3]和[Ba2Sn]S[Ge2O7]，其三维框架由共享八面体构成，间隙处分别填充SnOS3和Ge2O7二聚体。理论计算与实验表明，材料具有宽禁带（3.13-3.60 eV）、强二阶谐波响应（0.8-2.0×AGS@2090 nm）、高激光损伤阈值（3-5×AGS）和适度双折射率（0.021-0.074@1064 nm），凸显反钙钛矿结构在红外非线性光学材料开发中的潜力。

　　

红外（IR）非线性光学（NLO）材料在各个领域都有重要的应用。然而，由于二次谐波产生（SHG）和带隙之间存在不同的微观结构要求，开发具有更好性能的新IR NLO材料仍然是一个巨大的挑战。本文通过化学替代方法成功设计并合成了两种新的非中心对称极性反钙钛矿型X₃BA（A和B为阴离子或阴离子基团；X为阳离子）氧硫属化合物：Ba₃S_SnO3和[Ba₂Sn]S_Ge2O₇。在这些化合物的结构中，三维框架分别由[SBa₆]和[SBa₄Sn₂]八面体的角共享连接形成。此外，[SnO₃]基团和[Ge₂O₇]二聚体占据框架的间隙，从而形成了反钙钛矿结构。理论计算和光学性质测量表明，这些材料具有优良的光学性能，包括较宽的带隙（3.13–3.60 eV）、强烈的SHG响应（0.8–2.0 × AgGaS₂(AGS)@2090 nm）、较高的激光诱导损伤阈值（3–5 × AGS）以及适中的双折射率（0.021–0.074@1064 nm）。这项工作进一步凸显了反钙钛矿结构在开发高性能IR NLO材料方面的潜力。