福建物構所發現新型過氧化物雙折射材料

雙折射晶體材料可以調製偏振光,在現代光學領域具有重要地位。長期以來,雙折射材料幾乎都是氧化物。過氧化物由於其通常在空氣中易於潮解,其雙折射性能長期被忽視,至今仍未見報道相關實驗數據。

  中科院福建物構所結構化學國家重點實驗室無機光電功能晶體材料羅軍華研究員團隊在國家自然科學基金重點項目、國家傑出青年基金、中科院基礎前沿0-1原始創新項目及中科院戰略性先導專項和趙三根研究員負責的團隊項目等的資助下,通過簡便的水溶液方法,成功合成了新型過氧化物雙折射材料Rb2VO(O2)2F。該晶體在空氣中放置兩週仍然保持穩定透明。其結構由孤立的VO(O2)2F多面體與Rb離子組成。雖然VO(O2)2F多面體並不具有最佳的各向異性排列,但是其雙折射率達到了0.189 (波長546nm),比功能基元各向異性最佳排布的商用雙折射晶體CaCO3和α-BaB2O4還大得多,也超過了大多數氧化物雙折射材料。與中科院理化所林哲帥研究員合作進行了理論計算,發現其優異的雙折射性能緣自O22-陰離子基團的定域π軌道和V5+離子的3 d軌道之間的強電子相互作用。該工作表明過氧化物可能是一類性能優於傳統氧化物的新型雙折射材料。發表在Angew. Chem. Int. Ed. (DOI:10.1002/anie.202002828)上,文章第一作者為福建師範大學聯培碩士研究生劉帥。

福建物構所發現新型過氧化物雙折射材料

  研究團隊近年來在無機光學功能晶體材料探索方面取得了一系列進展,相關成果見J. Am. Chem. Soc. 2020, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c00060;Angew. Chem. Int. Ed. (2020, DOI: 10.1002/anie.202001042);J. Am. Chem. Soc., 2019, 141, 3833;J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 1592;Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 540;J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 2207;Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 4217;J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2961;Nat. Commun. 2014, 5: 4019;J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8560。並受邀撰寫了相關綜述,見Coord. Chem. Rev. 2020, 407, 213152; Coord. Chem. Rev.2018, 366, 1。

來源 福建物構所


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