大尺寸水合硼酸钠非线性光学晶体及其制备方法和用途

摘要

本发明涉及一种具有厘米级的大尺寸水合硼酸钠非线性光学晶体及制备方法和用途，该晶体分子式为：Na₂B₅O₁₁H₅，属于正交晶系，空间群为Pna2₁，分子量为281.07，单胞参数为采用水热法，通过水热反应，得到具有厘米级的大尺寸水合硼酸钠非线性光学晶体。该晶体非线性光学效应为KDP晶体的2/3倍，紫外吸收截至边在190nm以下，在紫外和可见光区有宽的透过范围。该晶体生长过程具有操作简单，成本低，所用的毒性小，生长周期短，物化性质稳定等优点。本发明的非线性光学晶体在倍频转换、光参量振荡器等非线性光学器件中可以得到广泛应用。

主权项

1.一种具有厘米级的大尺寸水合硼酸钠非线性光学晶体的制备方法，其特征在于该晶体分子式为：Na₂B₅O₁₁H₅，属于正交晶系，空间群为Pna2₁，分子量为281.07，单胞参数为Z＝4，采用水热法制备晶体，具体操作按下列步骤进行：a、将NaOH、Na₂CO₃、Na₂B₄O₇·10H₂O或Na₂O加入到体积为25-100mL的高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中，加入H₃BO₃或B₂O₃，再加入去离子水0.5-10mL，将不完全溶解的混合物在温度30-60℃下，置于超声波中处理60min，使其充分混合均匀；b、将步骤a中的混合溶液自然冷却至室温后，加入NaOH调节pH值为8-11；c、将步骤b中混合溶液所在的聚四氟乙烯内衬盖子旋紧，装入相应的高压反应釜中，将反应釜活塞旋紧；d、将步骤c中的高压反应釜放置在恒温箱内，按温度20-60℃/小时的升温速率升至170-200℃，恒温3-15天，再以10-100℃/天的降温速率降至室温；e、打开高压反应釜，在粘稠的的溶液中获得具有厘米级的大尺寸水合硼酸钠晶体。