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理想的深紫外非線性光學（NLO）晶體需同時具備大倍頻響應、合適雙折射和寬禁帶等平衡光學特性。傳統硼酸鹽晶體（如β-BBO）大多難以實現直接深紫外倍頻輸出。目前實用的氟代硼鈹酸鉀（KBBF）晶體，存在層狀生長習性和原料毒性等缺陷。中國科學院新疆理化技術研究所研究團隊提出，氟化多面體與平面B-O基團協同組裝的結構設計策略。研究利用氟化多面體的“剪切”效應和定向聚合能力，實現π共軛功能單元的一致排列，成功合成系列堿金屬氟化硼酸鹽晶體KABF、RABF和CABF。該研究創新性在于通過氟化多面體調控平面B-O單元取向，構建出含1∞[BO2]鏈的新型結構，其中[BO3F]4-四面體與鏈狀聚合[BO3]3-單元協同組裝，形成平行排列的2∞[B4O6F]層狀結構。材料表現出卓越性能：倍頻響應達1.6-1.7×KDP（1064nm）和0.4-0.5×BBO（532nm），最短I類相位匹配波長低至161.5nm至168.6nm，紫外截止邊小于190nm。該策略突破了鏈狀聚合[BO3]3-單元構建與非中心對稱結構組裝的控制難題，通過陽離子調控實現結構柔性適配，展現出氟化硼酸鹽體系的結構穩定性與多樣性。這項研究不僅為深紫外NLO晶體提供了高性能候選材料，更確立了氟化多面體與聚合BO3單元協同作用的設計范式，為下一代無鈹、低毒性深紫外NLO材料的研發開辟了新路徑。相關研究成果以Constructing Deep-Ultraviolet Nonlinear Optical Crystals via Synergistic Combination of Fluorinated Polyhedra and Polymerized BO3?Units為題，發表在《先進功能材料》（Advanced Functional Materials）上。研究工作得到國家重點研發計劃、新疆維吾爾自治區“天山英才”培養計劃、中國科學院戰略性先導科技專項等的支持。論文鏈接氟化硼酸鹽深紫外NLO晶體研究取得進展