隨著社會需求的提高與科技的發(fā)展，非線性光學(xué)材料在信息、能源科技、醫(yī)療等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用且成為亟需發(fā)展的新型光學(xué)材料。在探索新材料的過程中，研究體系的選擇是非常重要的一環(huán)。由于在可見波段的光學(xué)材料已經(jīng)趨于成熟，為了獲得紫外/深紫外的非線性光學(xué)材料，因其不會影響紫外/深紫外光的吸收一般選擇堿金屬與堿土金屬作為探索新材料的試劑。近年來，三價稀土金屬的化合物陸續(xù)作為非線性光學(xué)材料報道，但他們的截止邊卻參差不齊。因此，三價稀土金屬化合物能否作為探索非線性的新體系有待進一步評估。

　　中國科學(xué)院新疆理化技術(shù)研究所新型光電功能材料實驗室潘世烈研究團隊近年來致力于新型非線性光學(xué)晶體的探索與設(shè)計研究。為研究三價稀土金屬化合物的光學(xué)性質(zhì)，該研究團隊在室溫下合成了Na4La2(NO3)10?2H2O并得到了其晶體。測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)其具有出乎意料的透光范圍。經(jīng)測試表明，另一鑭硝酸鹽K2La(NO3)5?2H2O也具有比堿金屬/堿土金屬硝酸鹽更高的截止邊。此外，在研究員楊志華的指導(dǎo)下，通過第一性原理計算與軌道及配位理論分析，結(jié)果表明它們的光學(xué)帶隙受La-5d 與O-2p 軌道相互作用而形成的 (d-p)π 鍵調(diào)控并且 (d-p)π 鍵的強弱與其化合物帶隙的大小成反相關(guān)。同時比較分析上述兩個鑭硝酸鹽的光學(xué)性質(zhì)，科研人員發(fā)現(xiàn) (d-p)π 相互作用對其線性與非線性光學(xué)性質(zhì)也有一定的影響。最后，科研人員對其它的三價稀土金屬化合物也做了第一性原理模擬研究并得到一致的結(jié)論。這一工作對設(shè)計合成含鑭的線性與非線性光學(xué)材料具有一定的理論指導(dǎo)意義。

　　相關(guān)研究成果發(fā)表在《材料化學(xué)學(xué)報C》（J. Mater. Chem. C）上，新型光電功能材料實驗室博士研究生雷兵華和碩士研究生孔慶榮為論文共同第一作者。

　　該研究工作得到國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目、國家自然科學(xué)基金等項目的支持。

(d-p)π相互作用對帶隙、線性光學(xué)及非線性光學(xué)性質(zhì)的影響