झिंजियांग इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल एंड केमिकल टेक्नोलॉजी ने लेजर क्षति प्रतिरोधी वाइड बैंड गैप इन्फ्रारेड नॉनलाइनियर ऑप्टिकल सामग्री पर अनुसंधान में प्रगति की है

लेज़र आवृत्ति रूपांतरण के लिए एक प्रमुख उपकरण के रूप में, इन्फ्रारेड नॉनलाइनियर ऑप्टिकल क्रिस्टल के सभी-ठोस-अवस्था लेज़रों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है। वर्तमान वाणिज्यिक मध्य और दूर-अवरक्त गैर-रेखीय ऑप्टिकल क्रिस्टल में मुख्य रूप से हीरे जैसी संरचनाओं के साथ AgGaS2, AgGaSe2 और ZnGeP2 जैसे यौगिक शामिल हैं। हालाँकि, उनके संबंधित आंतरिक प्रदर्शन दोषों के कारण, जैसे कि कम लेजर क्षति सीमा और कम बैंडगैप के कारण दो-फोटॉन अवशोषण, ये सामग्रियां अब वर्तमान अवरक्त लेजर प्रौद्योगिकी विकास की जरूरतों को पूरी तरह से पूरा नहीं कर सकती हैं। उत्कृष्ट प्रदर्शन के साथ विस्तृत बैंडगैप इन्फ्रारेड नॉनलाइनियर ऑप्टिकल सामग्री विकसित करने की तत्काल आवश्यकता है।
राष्ट्रीय युवा प्रतिभा कार्यक्रम, चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और झिंजियांग स्वायत्त क्षेत्र के प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन के वित्तीय सहयोग से, झिंजियांग इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिकल एंड केमिकल टेक्नोलॉजी, चीनी विज्ञान अकादमी के क्रिस्टल सामग्री अनुसंधान केंद्र के शोधकर्ताओं ने डिजाइन किया है और [Si4S10] सुपर टेट्राहेड्रल सब्सट्रेट्स और [SiS3F] मिश्रित आयनिक टेट्राहेड्रल सब्सट्रेट्स का उपयोग करके विस्तृत बैंडगैप इन्फ्रारेड नॉनलाइनियर ऑप्टिकल सामग्री, Rb2CdSi4S1 0 और Na3SiS3F के दो उदाहरण संश्लेषित किए। इन दोनों यौगिकों का बैंड अंतराल क्रमशः 4.23 eV और 4.75 eV है, जहां Rb2CdSi4S10 का मध्यम गुणक प्रभाव होता है: 0.6 × AGS; क्षति सीमा लगभग 5 × AGS है। सैद्धांतिक गणना के परिणाम बताते हैं कि [Si4S10] सुपर टेट्राहेड्रल मैट्रिक्स और [SiS3F] मिश्रित आयनिक टेट्राहेड्रल मैट्रिक्स सल्फर यौगिकों के बैंड अंतराल को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकते हैं। नतीजे बताते हैं कि [Si4S10] सुपर टेट्राहेड्रल सब्सट्रेट और [SiS3F] मिश्रित आयनिक टेट्राहेड्रल सब्सट्रेट सल्फर यौगिकों के बैंड गैप को प्रभावी ढंग से बढ़ा सकता है, जो क्षति-प्रतिरोधी वाइड बैंड गैप इन्फ्रारेड नॉनलाइनियर ऑप्टिकल सामग्री के डिजाइन के लिए एक संदर्भ प्रदान करता है।
परिणाम क्रमशः मैटेरियल्स होराइजन्स (मैटर. होराइज. 2023, 10, 619) और एडवांस्ड ऑप्टिकल मैटेरियल्स (एड. ऑप्ट. मेटर. 2023, डीओआई: 10.1002/एडोम. 202300736.) में प्रकाशित किए गए थे। परिणाम निम्नलिखित पत्रों में प्रस्तुत किए गए हैं। जियाझेंग झोउ, पीएच.डी. छात्र, इन दो पत्रों के पहले लेखक हैं, और जुन्जी ली और शिली पैन संबंधित लेखक हैं।