CaM3Si4As11 (M=Ga, In)：由新颖的 [As2] 线性结构单元功能化的砷化物红外非线性光学晶体 开放获取

《Chemical Science》：CaM3Si4As11 (M=Ga, In): arsenide infrared nonlinear optical crystals functionalized by novel [As 2 ] linear motifsOpen Access

　　

尽管砷化物基红外（IR）非线性光学（NLO）晶体在中长波红外区域具有广阔的应用前景，但其窄带隙限制和难以实现非中心对称（NCS）结构等问题长期制约了新型砷化物基红外非线性光学晶体的探索。通过组装 MAs?（M=Ga, In）四面体和新型 [As?] 线性结构单元，我们成功设计并合成了两种新的非中心对称砷化物 CaM?Si?As??（M=Ga, In），其结构特征为以 [As?] 结构单元修饰的准 T?M?Si?As??[As?]? 超四面体。CaGa?Si?As??（CGSA）和 CaIn?Si?As??（CISA）表现出强烈的二次谐波（SHG）响应（1.7 和 2.5 × ZGP@2900 nm），在砷化物中较宽的带隙（1.65 eV 和 1.49 eV），宽广的红外透明范围（截止波长可达 12.5 μm），以及较大的双折射（0.122 和 0.128）。结构-性能关系分析表明，宽带隙源于 As-As 键引起的 As 原子高平均配位数与 SiAs? 四面体高激发能的协同效应。此外，具有高度可极化 π 相互作用的 [As?] 结构单元对非线性光学效应和双折射做出了显著贡献。本研究证明，引入 [As?] 单元的砷化物是长波红外非线性光学材料的有前途的体系。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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