基于钇的潜在深紫外磷酸盐：含 1[(PO3)4]∞ 链的 AYP4O12(A = K, NH4) 以及首例 [P3O10] 阴离子骨架 KLiYP3O10

《European Journal of Inorganic Chemistry》：Potential Deep Ultraviolet Phosphate With Y-Based: 1[(PO3)4]∞ Chains AYP4O12(A = K, NH4) and the First [P3O10] Anionic Framework KLiYP3O10

　　

摘要

深紫外（DUV）光学材料代表了先进光学材料科学的关键前沿领域。在本研究中，我们通过高温溶液反应和传统固相反应成功合成了两种新的钇基磷酸盐——KYP₄O₁₂和NH₄YP₄O₁₂，它们具有准一维（1D）¹[(PO₃)₄]_∞链状结构。令人惊喜的是，KLiYP₃O₁₀是首个表现出零维[P₃O₁₀]聚合体的钇基磷酸盐。三种化合物的实验截止边均小于200 nm，且HSEO6计算的带隙均>6.2 eV，首次展示了含¹[(PO₃)₄]_∞链的钇基磷酸盐作为DUV短波长光学材料的潜力。第一性原理计算表明，P?O骨架和[YO₈]多面体是带隙增大的主要贡献因素。我们还得出结论：钇基磷酸盐阴离子骨架的聚合度与P/O比密切相关。本工作为后续基于一维阴离子基团的钇基磷酸盐DUV材料的探索提供了参考框架和见解。

图形摘要

本研究合成了三种含[YO₈]的稀土磷酸盐——即AYP₄O₁₂（A = K, NH₄）和KLiYP₃O₁₀。由于阳离子的不同，这三种化合物表现出一定的结构差异，其中最显著的差异在于它们的P?O骨架。KYP₄O₁₂和NH₄YP₄O₁₂形成无限延伸的一维（1D）[PO₃]_∞链，而KLiYP₃O₁₀则具有[P₃O₁₀]^5?团簇。这些化合物具有DUV透光窗口，截止边低于200 nm。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在合理请求下向通讯作者获取。