紫外（200 nm＜λ＜400 nm）非线性光学晶体是全固态激光器输出紫外激光的关键元件，近几十年被国内外科研机构广泛研究。目前，266 nm（nd: yag四倍频）紫外激光输出主要由β-bab2o4（β-bbo）和cslib6o10（clbo）两种晶体实现。然而，β-bbo晶体过大的双折射率及clbo晶体的潮解性，导致这两种晶体仍无法满足该波段激光输出的需求。因此，探索新型四倍频紫外非线性光学晶体是十分必要且迫切的。
kbe2bo3f2（kbbf）晶体能够实现nd：yag的直接六倍频深紫外激光（λ=177.3 nm）输出，其优异光学性能得益于它结构中[be2bo3f2]∞层的平行排列。然而，阴离子基团的层状平行排列，也导致了kbbf晶体具有层状生长习性而无法生长较厚的晶体。此外，kbbf晶体原料含有剧毒beo也为晶体生长带来了极大挑战。中科院新疆理化技术研究所潘世烈团队以kbbf晶体为原型，成功获得了一种无毒、无层状习性的紫外非线性光学晶体zn2bo3(oh)，该晶体在结构上保留了对性能有益的kbbf层状结构，并用zn替换kbbf晶体中的be使该材料无毒性。同时，消除了kbbf晶体中导致层状生长习性的层间离子，从而使晶体生长习性显著改善。zn2bo3(oh)晶体性能优异，具有大倍频效应（kh2po4的1.5倍），宽透过范围（紫外截止边204 nm），合适的双折射率（可见光区约为0.067），计算相位匹配波长为248 nm，是具有潜力的紫外非线性光学材料。
相关研究成果发表在《先进科学》（adv. sci., doi: 10. 1002/advs.201901679）上，进一步研究评估工作正在进行中。
该研究获得科技部，国家基金委和中科院的大力支持。
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zn2bo3(oh)的结构演变：从kbbf到c2-be2bo3f(c2-bbf)再到zn2bo3(oh)，保留优势层状结构的同时，实现层间作用力增强与无毒化的进步。
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