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Na3Ti3O3(SeO3)4F: A Phase-Matchable Nonlinear-Optical Crystal with Enlarged Second-Harmonic-Generation Intensity and Band Gap

等结构 化学 二次谐波产生 带隙 相(物质) 非线性光学 强度(物理) 结晶学 热液循环 谐波 Crystal(编程语言) 晶体结构 激光器 非线性系统 光电子学 光学 材料科学 物理 量子力学 地质学 地震学 有机化学 程序设计语言 计算机科学
作者
Shengnan Yan,Xiaoxue Wang,Chun‐Li Hu,Bingxuan Li,Fang Kong,Jiang‐Gao Mao
出处
期刊:Inorganic Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:61 (5): 2686-2694 被引量:15
标识
DOI:10.1021/acs.inorgchem.1c03738
摘要

A new phase-matchable nonlinear-optical material, Na3Ti3O3(SeO3)4F, has been achieved by a facile hydrothermal reaction. The anionic skeleton displays a honeycombed 3D structure with Ti6Se6 12-member polyhedral ring tunnels along the c axis. Na3Ti3O3(SeO3)4F presents a strong second-harmonic-generation (SHG) response of about 6 × KDP, which is twice that of its isostructural Ag compound. Interestingly, the band gap of Na3Ti3O3(SeO3)4F is also broader than that of the isomorph. Also, the powder laser-induced damage threshold of Na3Ti3O3(SeO3)4F is even 5.5 times larger than that of Ag3Ti3O3(SeO3)4F. Theoretical calculations revealed that the fully filled Ag 4d and empty Ag 5s states have made the difference in the band gap and SHG response of the two isostructural compounds. Our work has provided a practical way of improving the SHG efficiency and band gap simultaneously, which is usually considered to be a pair of negatively correlated parameters.
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