【技术实现步骤摘要】
本申请涉及一种类金刚石结构晶体材料及其制备方法和作为红外非线性光学材料的应用，属于晶体制备。
技术介绍
1、非线性光学(nlo)材料凭借其在紫外至中红外区域(2.5至25微米)的频率转换能力，能够产生可调谐的相干激光，这在推动固态激光器的发展中扮演了至关重要的角色，特别是在医疗、雷达和遥感等高科技领域。迄今为止，诸如lib3o5、β-bab2o4、kh2po4和ktipo4等氧化物晶体在深紫外、紫外及可见至近红外区域得到了广泛应用。然而，由于这些材料存在强烈的化学吸收，它们在中红外和远红外区域的应用受到了极大的限制。相比之下，硫属化物因其原子间的伸缩频率发生红移，从而在中红外区域展现出更高的透明度，成为了红外光谱区域的优异nlo材料。此外，硫属化物较大的极化率微观结构能够产生强烈的nlo系数，满足了商业nlo材料的标准，如aggas2、aggase2和zngep2。尽管如此，这些材料也面临着一些挑战，例如较低的激光诱导损伤阈值、双光子吸收和非相位匹配行为，这些因素限制了它们的商业应用。因此，迫切需要开发具有卓越nlo性能的新型硫属化物材料，以克服现有材料的局限性。
技术实现思路
1、为解决红外光谱区非线性光学(nlo)晶体现有技术中存在的难以兼顾大的nlo效应和高的激光损伤阈值的问题，本申请提供了一种类金刚石结构晶体材料，其nlo效应是商用aggas2的0.5-5倍，激光损伤阈值是商用aggas2的1-50倍，综合性能有很大的提高，是潜在的红外nlo材料。
2、本申请采
3、根据本申请的一方面，提供了一种类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的结构为三斜相，化学式为am5q8；
4、其中，a选自na、k、rb、cs中的至少一种；
5、m选自ga、in中的至少一种；
6、q选自s、se、te中的至少一种。
7、可选地，所述类金刚石结构晶体材料具有类金刚石结构，即四面体结构单元之间通过阴离子共点连接，形成三维类蜂窝状的开放类孔道框架。
8、可选地，所述类金刚石结构晶体材料，属于单斜晶系的p1空间群。
9、可选地，所述类金刚石结构晶体材料的晶胞参数为α＝87.858(3)-89.961(3)°，β＝70.162(4)-73.189(4)°，γ＝70.600(4)-73.680(4)°，z＝1。
10、可选地，所述类金刚石结构晶体材料的粉末激光损伤阈值为aggas2的1～50倍。
11、可选地，所述类金刚石结构晶体材料的粉末激光损伤阈值为aggas2的1～47倍。
12、可选地，所述类金刚石结构晶体材料的倍频强度为aggas2的0.5～5倍。
13、根据本申请的另一方面，提供了一种上所述类金刚石结构晶体材料的制备方法，包括下述步骤：
14、将含有a单质、m元素、q元素、ax的原料混合物，装入反应容器中，抽真空密封，加热至反应温度，反应，得到所述类金刚石结构晶体材料；
15、其中，ax中x选自cl、br、i中的至少一种。
16、可选地，含有a元素、m元素、q元素、ax的原料按照摩尔比a：m：q：ax＝1：(4～6)：(7～9)：(3～6)的比例配料并混合均匀得到。
17、可选地，所述原料混合物中，m元素的来源选自m单质；
18、q元素的来源选自q单质。
19、可选地，所述反应的条件为：
20、反应的温度为700℃～1000℃，反应时间为1h～150h。
21、可选地，通过升温到达反应温度，所述升温速率为1℃/h～60℃/h。
22、可选地，反应后还需进行降温；
23、所述降温为自然冷却或以降温速率为1℃/h-10℃h降温至300℃～400℃后再自然冷却中的一种。
24、可选地，抽真空后反应容器内的压力范围为10-3pa-10pa。
25、可选地，所述密封方法为焊接密封。
26、可选地，所述反应容器为石英管。
27、根据本申请的另一方面，还提供了一种上述类金刚石结构晶体材料或根据上述制备方法得到的类金刚石结构晶体材料作为非线性光学晶体在激光领域的应用。
28、本申请能产生的有益效果包括：
29、本申请所提供的类金刚石结构晶体材料，倍频效应是商用aggas2的0.5-5倍，激光损伤阈值是商用aggas2的1-50倍，性能有很大的提高，是潜在的红外非线性光学材料。
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1.一种类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的结构为三斜相，化学式为AM5Q8；
2.根据权利要求1所述的类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料，属于单斜晶系的P1空间群。
3.根据权利要求1所述的类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的晶胞参数为a＝7.7114(4)-9.7927(3)；α＝87.858(3)-89.961(3)°，β＝70.162(4)-73.189(4)°，γ＝70.600(4)-73.680(4)°，Z＝1。
4.根据权利要求1所述的类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的粉末激光损伤阈值为AgGaS2的1～50倍。
5.根据权利要求1所述的类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的倍频强度为AgGaS2的0.5～5倍。
6.权利要求1至5任一项所述类金刚石结构晶体材料的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，含有A元素、M元素、Q元素、AX
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述反应的条件为：
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，反应后还需进行降温；
10.权利要求1至5任一项所述类金刚石结构晶体材料或根据权利要求6至9任一项所述制备方法得到的类金刚石结构晶体材料作为非线性光学晶体在激光领域的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的结构为三斜相，化学式为am5q8；
2.根据权利要求1所述的类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料，属于单斜晶系的p1空间群。
3.根据权利要求1所述的类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的晶胞参数为a＝7.7114(4)-9.7927(3)；α＝87.858(3)-89.961(3)°，β＝70.162(4)-73.189(4)°，γ＝70.600(4)-73.680(4)°，z＝1。
4.根据权利要求1所述的类金刚石结构晶体材料，其特征在于，所述类金刚石结构晶体材料的粉末激光损伤阈值为aggas2的1～50倍。
5.根据权利要求1所述的类金...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬文，郭国聪，李明欣，姜小明，徐忠宁，
申请(专利权)人：中国科学院福建物质结构研究所，
类型：发明
国别省市：
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