SCMs|LiAlS2: 一种具有超宽带隙和高激光损伤阈值的潜在红外频率转换材料

具有宽带隙、高激光损伤阈值和无双光子吸收的红外非线性光学晶体材料在民用等领域具有许多重要应用。

近日，中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈研究员等人在Science China Materials发表研究论文，通过系统的实验表征和全面的第一性原理研究了LiAlS₂晶体的综合光学性质。

本文要点：

1) 结果表明，LiAlS₂是一致熔融的晶体材料，在2.09 µm光源下能够实现I类相位匹配，倍频效应（SHG）和有效SHG系数均为AgGaS₂的0.2倍；LiAlS₂具有目前红外非线性光学晶体材料中最宽的光学带隙，为5.13 eV，激光诱导损伤阈值约为AgGaS₂的28倍。

2) 此外，对其折射率色散关系的研究发现，LiAlS₂为正双轴晶体，最短相位匹配波长为1.98 µm；结构-性能关系分析表明[AlS₄]四面体决定了其光学带隙，同时是材料SHG响应的主要贡献来源。

以上结果表明，LiAlS₂是一种潜在的能够在高能激光系统中应用的红外非线性光学材料。

文章信息

Li G., Yang Z., Pan S., et al. LiAlS2: A promising infrared frequency-conversion material with ultrawide band gap and high laser-induced damage threshold. Sci. China Mater. (2022).https://doi.org/10.1007/s40843-022-2227-3

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