新型过渡金属氧氟化物非线性光学晶体研究进展

白志勇1，赵三根2，罗军华1（1.中国科学院福建物质结构研究所，功能晶体与器件全国重点实验室；2.粤港澳大湾区量子科学中心）

摘要：非线性光学晶体是固体激光器的核心器件，广泛应用于可控核聚变、量子通信、高精度光谱分析等前沿领域。最近研究表明，具有4d0和5d0电子构型的过渡金属阳离子Zr4+、Hf4+、Nb5+和Ta5+具有较低的电负性，与高电负性的氟阴离子形成的化学键中的离子键成分增加，有利于拓宽光学带隙，同时其多面体保持了较强的几何畸变，对增强晶体的非线性光学效应和双折射性能发挥关键作用。此类过渡金属氧氟化物的光学透过范围能达到紫外甚至更短的深紫外光谱区，可能是潜在的紫外非线性光学晶体候选材料。本文介绍了基于这些过渡金属的氧氟化物多面体设计合成新型无机紫外透明非线性光学晶体的最新进展，总结了11种最新报道的此类非线性光学晶体，详细介绍了其晶体结构、光学性质（吸收截止边、光学带隙、倍频和双折射等），以及过渡金属的氧氟化物多面体对这些光学性质的影响机制。

关键词：紫外非线性光学晶体；d0过渡金属氧氟化物；倍频；光学带隙；双折射