近日，国际顶级期刊Angew. Chem. Int. Ed（《德国应用化学》）发表了化学化工学院研究生康雨薇在紫外非线性光学晶体领域的重要研究成果，论文题目为“From Cd(SCN)2(CH4N2S)2 to Cd(SCN)2(C4H6N2)2: Controlling Sulfur Content in Thiocyanate Systems Significantly Improves the Overall Performance of UV Nonlinear Optical Materials”（从 Cd(SCN)2(CH4N2S)2 到 Cd(SCN)2(C4H6N2)2：控制硫氰酸盐体系中的硫含量可显著提高紫外非线性光学材料的整体性能），该院2021级硕士研究生康雨薇为论文第一作者。Angew. Chem. Int. Ed是德国化学学会(GDCh)会刊，由Wiley出版社1962年创办，是世界上最重要的化学杂志之一，SCI中科院大类一区期刊，最新影响因子为16.6。这是该院研究生首次在该期刊发表一作学术论文。
紫外非线性光学(NLO)晶体在激光科学技术中占有重要地位。它们能够通过二次谐波（SHG）效应将激光的固有波长调谐到紫外甚至深紫外区域，主要应用于短波通信、激光雕刻、高密度存储、医疗诊断和精密仪器加工等领域。理想的紫外NLO晶体需要同时满足“短紫外截止边”、“大倍频系数”及“适中双折射率”三个核心指标，然而，它们之间往往相互影响和制约，使得开发最佳综合性能的紫外NLO晶体极具挑战性。
针对上述问题，该研究在已经合成的中心对称结构Cd(SCN)2(CH4N2S)2的基础上，通过降低其中的S含量，合成了一个具有非中心对称结构的硫氰酸盐Cd(SCN)2(C4H6N2)2，实现了二次谐波（SHG）响应从惰性到高达10倍KDP的显著转变。同时，Cd(SCN)2(C4H6N2)2的双折射率降低到0.17@546 nm，适度的双折射确保了相位匹配的实现。更引人注目的是，其紫外截止边（234 nm）延伸到了短波紫外区，光学带隙高达4.74eV，这表明Cd(SCN)2(C4H6N2)2是一种潜在的优秀紫外非线性光学晶体材料，这也是硫氰酸盐实现相匹配短波紫外非中心对称结构的首个实例。该研究表明，调节中心对称硫氰酸盐内部S的含量是开发综合性能优异的短波紫外非线性光学晶体材料的有效策略，为探索具有先进NLO性能的新型非中心对称结构晶体材料开辟了新途径。
论文信息：
From Cd(SCN)2(CH4N2S)2 to Cd(SCN)2(C4H6N2)2: Controlling Sulfur Content in Thiocyanate Systems Significantly Improves the Overall Performance of UV Nonlinear Optical Materials
Yuwei Kang, Can Yang, Jie Gou, Yaolong Zhu, Qingwen Zhu, Weilin Xu, Qi Wu*
原文链接：
https://doi.org/10.1002/anie.202402086