红外非线性光学单晶体硫锡钡制造技术

本发明专利技术公开红外非线性光学单晶体硫锡钡的合成及应用。该单晶体分子式：Ba8Sn4S15，分子量为2054.53,属正交晶系，空间群Pca21，单胞参数为a=28.727(5)b=8.5220(14)c=25.438(4)α=β=γ=90°,V=6227.5(18)Z=8。采用密封真空石英管及石墨坩埚高温反应法制备。硫锡钡晶体具有优良的红外非线性光学性能，实验测定其粉末（粒度25—45μm）SHG强度约为相应粒度AgGaS2的10倍。

【技术实现步骤摘要】
红外非线性光学单晶体硫锡钡
[0001 ] 本专利技术属于红外非线性光学材料及其制备。
技术介绍
红外及中远红外非线性光学材料，在民用和军事方面有潜在的广泛用途，如激光 器件、红外波段激光倍频、远程传感、红外激光制导、红外激光雷达、光电对抗等。目前，3?20 固态中、远红外波段激光的产生主要是基于非线性光学原理及红 外非线性光学晶体变频技术。现成熟的红外非线性光学晶体主要有ZnGeP2，AgGaS2，AgGaSe2 等。这些晶体都已在民用高科技领域和军事装备中起到关键性的作用，但是目前的这些晶 体在综合性能上还不能达到人们理想的水平，随着技术的不断发展与进步，对红外非线性 晶体的要求也在不断提高，因此，对于新型红外非线性晶体的探索，在民用高科技产业和提 升军事装备都具有重要的战略意义。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于制备硫锡钡单晶。本专利技术的目的之二在于制备硫锡钡粉末。本专利技术制备的硫锡钡单晶体，其化学式为Ba8Sn4S15，分子量为2054. 53，属正 交晶系，空间群 Pca2i，单胞参数为 a=28.727(5) A, b=8. 5220(14) A, c=25. 438(4) A,a=^ = y=90° ,V=6227. 5(18) A，Z=8。该晶体结构中，锡原子有两种不同的化合价Sn2+和Sn4+。Sn2+以三角锥构型存在，并且形成[SnS3]4_阴离子；Sn4+以[SnS4]4_阴离子构型存在。 在晶体结构中，[SnS3]4lP [SnS4]41A离子处于孤立状态，Ba2+填充在多面体形成的空隙中， 并维持电荷平衡，形成零维结构。粉末红外倍频实验表明，硫锡钡（Ba8Sn4S15)具有优良的红外非线性光学性能，在 2. 05um激光照射下，有很强的1. 025 u m倍频光输出，其粉末(粒度25 (粒度25— 45 u m) SHG强度约为相应粒度AgGaS2的10倍。硫锡钡作为一种极性晶体，预期在激光器件、红外通讯、红外波段激光倍频等高科 技领域中，具有重要的应用价值。【附图说明】图1.硫锡钡晶体的沿b轴方向的结构图；详细结构如上文描述。图2.硫锡钡的纯相粉末图；实验值与理论值吻合较好，说明得到的粉末样品为纯 相。图3.硫锡钡SHG强度比较图，在实验测定其粉末(粒度25-45 u m)SHG强度约为相 应粒度AgGaS2的10倍。图4.硫锡钡相位匹配图；从图中可以看出，硫锡钡不是I类相位匹配的。【具体实施方式】实施例1硫锡钡单晶体制备。按Ba: Sn: S元素摩尔比为8:4:15，称取Ba，Sn与S混合均匀，放入石墨坩埚，再装入石英管中，抽真空后封口，置于高温炉中于650°C反应数小时，再于800°C恒温数十小时，最后缓慢降至室温，获得较多红色块状晶体。通过单晶X射线衍射分析，表明该化合物为硫锡钡，晶体参数如上所述，结构如附图1所示。实施例2硫锡钡多晶粉末制备按Ba: Sn: S元素摩尔比为8:4:15，称取Ba，Sn与S混合均匀，放入石墨坩埚，再装入石英管中，抽真空后封口，置于高温炉中于750°C恒温数十小时，再缓慢降至室温，获得红色多晶粉末。本文档来自技高网...

【技术保护点】
红外非线性光学单晶体硫锡钡，其化学式为Ba8Sn4S15，分子量为2054.53,属正交晶系，空间群Pca21，单胞参数为a=28.727(5)b=8.5220(14)c=25.438(4)α=β=γ=90°,V=6227.5(18)Z=8。FDA0000411980980000011.jpg,FDA0000411980980000012.jpg,FDA0000411980980000013.jpg,FDA0000411980980000014.jpg

【技术特征摘要】
1.红外非线性光学单晶体硫锡钡，其化学式为Ba8Sn4S15，分子量为2054.53，属正交晶系，空间群 PcaZ1，单胞参数为 a=28.727(5) A, b=8.5220(14) A, c=25.438(4) A,α = β = y =90°，V=6227.5(18) A3，Z=8。2.—种权利要求1所述的硫锡钡单晶体的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗中箴，林晨升，程文旦，张炜龙，张浩，
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：