最近，中国科学院新疆理化技术研究所中科院特殊环境材料与器件重点实验室潘世烈研究员带领的团队一直致力于探索大双折射材料及产生大双折射率的来源机制，通过对首例sn2 的硼酸盐氯化物sn2b5o9cl和同构碱土金属硼酸盐的双折射率测试研究，首次从实验上证明拥有立构活性的sn2 能够激发双折射率的大幅增益。团队研究人员在密闭体系下得到了sn2b5o9cl晶体（1 × 1 × 0.5 mm3），并且通过顶部籽晶法得到同构的ba2b5o9cl晶体（5 × 4 × 1.0 mm3），借助偏光显微镜和宝石折射率仪测量了晶体的双折射率。实验数据和理论计算结果都显示出sn2b5o9cl拥有超大的双折射率（0.168@546 nm），其双折射率更是同构化合物ba2b5o9cl的16.8倍（0.010@546 nm）。
研究人员结合理论计算和结构对比分析双折射率大幅增益的来源。sn2b5o9cl大的双折射率主要来源于高度畸变的锡氧氯多面体以及畸变bo3基团的贡献，然而这些畸变在同构化合物ba2b5o9cl是不存在的。通过实空间原子切割的方法进一步说明了大双折射率的增益是来源于立构活性的锡氧氯多面体。
图2 电子局域泛函图及含sn2 同构硼酸盐双折射对比
为了进一步证明sn2 能激发双折射率大幅增益，研究人员基于理论计算研究分析了snb4o7以及同构的β-cab4o7，srb4o7的双折射性能，并且发现β-snb4o7的双折射率约是同构碱土金属硼酸盐的30倍，这进一步证实了碱土金属阳离子—sn2 的替代可以激发双折射率大幅增益。更重要的，碱土金属阳离子—sn2 的替代不仅可以获得双折射率的大幅增益，还为未来探索大双折射率材料提供了新的思路。
该系列研究成果以very important paper发表在wiley公司出版的《德国应用化学》上(angew. chem. int. ed., 2019,doi: 10.1002/anie.201911187)。该研究工作得到国家基金委、国家科技部和中国科学院的项目资助等。
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论文作者为：jingyuguo, abudukaditudi, shujuan han, zhihua yang,shilie pan
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