近日，三明学院资源与化工学院张建汉博士研究小组与美国杜肯大学合作，在材料化学顶级期刊《Chemistry of Materials》上发表了题为“Phase matching, strong frequency doubling and outstanding laser-induced damage threshold in the biaxial, quaternary diamond-like semiconductor Li4CdSn2S7”的最新研究成果(DOI: 10.1021/acs.chemmater.0c03268)。张建汉博士为本论文的第一作者，杜肯大学Aitken教授为通讯作者，三明学院为第一研究单位。本论文是继今年9月份张建汉博士在《Chemistry of Materials》上发表封面文章“a-Li2ZnGeS4: A wide bandgap diamond-like semiconductor with excellent balance between laser-induced damage threshold and second harmonic generation response”Chem. Mater. 2020, 32, 8947-8955后的又一重大突破。
Li4CdSn2S7的晶体结构及二次谐波简图
非线性光学晶体是是全固态激光器中不可或缺的频率装换材料，广泛应用于国防军事、信息工业、医疗卫生等领域。2020年8月商务部新发布的《中国禁止出口限制出口技术目录》中编号为184013X的KBBF晶体赫然在列，因此，非线性光学晶体是属于“卡脖子”高科技产品。目前商业中红外非线性光学材料因为过低的激光损伤阈值，严重制约了其在高功率激光器上的应用。因此，提高材料的激光损伤阈值是中红外非线性光学晶体材料领域的前沿和研究热点。在本论文中，张建汉博士在前期I2-II-IV-VI4型硫属半导体材料的研究基础上，进一步探索，成功设计并合成了分子式为Li4CdSn2S7的类金刚石结构非线性光学晶体。性能测试表明，Li4CdSn2S7的二次谐波效应与商用的AgGaS2相当，但是其激光损伤阈值提高了约12.5倍。这项工作表明，新型类金刚石结构Li4CdSn2S7在中红外区的非线性光学综合性能优异，有望成为下一代商用的红外非线性光学材料，实现其在高功率激光领域的应用。
《Chemistry of Materials》为材料学科国际权威SCI收录期刊和中科院大类一区Top期刊，最新影响因子为9.567。该工作得到了福建省科技厅自然科学基金和三明学院引进高层次人才等相关科研项目的资助。张建汉博士现为三明学院资源与化工学院副教授、福建省C类引进高层次人才，以第一作者在Chem. Mater., Inorg. Chem. Front., Inorg. Chem.等国际期刊上累计发表SCI收录学术论文15篇，其中JCR一区10篇。
