專利名稱：BaGa₂SiS₆化合物、BaGa₂SiS₆非線性光學(xué)晶體及制法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種BaGa2SiS6化合物、BaGa2SiS6的非線性光學(xué)晶體(BaGa2SiS6單晶)及該BaGa2SiS6單晶的制備方法和該BaGa2SiS6單晶用于制作的非線性光學(xué)器件的用途。
背景技術(shù)：
具有非線性光學(xué)效應(yīng)的晶體稱為非線性光學(xué)晶體。這里非線性光學(xué)效應(yīng)是指倍頻、和頻、差頻、參量放大等效應(yīng)。只有不具有對(duì)稱中心的晶體才可能有非線性光學(xué)效應(yīng)。利用晶體的非線性光學(xué)效應(yīng)，可以制成二次諧波發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等非線性光學(xué)器件。激光器產(chǎn)生的激光可通過(guò)非線性光學(xué)器件進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，從而獲得更多有用波長(zhǎng)的激光，使激光器得到更廣泛的應(yīng)用。根據(jù)材料應(yīng)用波段的不同，可以分為紫外光區(qū)、可見(jiàn)和近紅外光區(qū)、以及中紅外光區(qū)非線性光學(xué)材料三大類?？梢?jiàn)光區(qū)和紫外光區(qū)的非線性光學(xué)晶體材料已經(jīng)能滿足實(shí)際應(yīng)用的要求；如在二倍頻(532nm)晶體中實(shí)用的主要有KTP (KTiOPO4)、BBO ( P -BaB2O4)、LBO (LiB3O5)晶體；在三倍頻(355nm)晶體中實(shí)用的有 BB0、LBOXBO(CsB3O5)可供選擇。而紅外波段的非線性晶體發(fā)展比較慢；紅外光區(qū)的材料大多是ABC2型的黃銅礦結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料，如AgGaQ2 (Q = S，Se, Te)，紅外非線性晶體的光損傷閾值太低和晶體生長(zhǎng)困難，直接影響了實(shí)際使用。中紅外波段非線性光學(xué)晶體在光電子領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用，例如它可以通過(guò)光參量振蕩或光參量放大等手段將近紅外波段的激光(如1. 064 u m)延伸到中紅外區(qū)；也可以對(duì)中紅外光區(qū)的重要激光(如CO2激光，10. 6 iim)進(jìn)行倍頻，這對(duì)于獲得波長(zhǎng)連續(xù)可調(diào)的激光具有重要意義。因此尋找優(yōu)良性能的新型紅外非線性光學(xué)晶體材料已成為當(dāng)前非線性光學(xué)材料研究領(lǐng)域的難點(diǎn)和前沿方向之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種化學(xué)式為BaGa2SiS6的化合物。本發(fā)明另一目 的在于提供一種BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體。本發(fā)明再一目的在于提供BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的制備方法。本發(fā)明還有一個(gè)目的在于提供BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的用途。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明提供一種化學(xué)式為BaGa2SiS6的化合物。本發(fā)明提供的BaGa2SiS6化合物的制備方法，其步驟如下將含Ba物質(zhì)、含Ga物質(zhì)、含Si物質(zhì)和單質(zhì)S按照摩爾比Ba Ga Si S =1:2:1: 6的比例配料并混合均勻后，加熱至800-1000°C進(jìn)行固相反應(yīng)(原則上，采用一般化學(xué)合成方法都可以制備BaGa2SiS6化合物；本發(fā)明優(yōu)選固相反應(yīng)法)，得到化學(xué)式為BaGa2SiS6的化合物；所述含Ba物質(zhì)為鋇單質(zhì)或硫化鋇；所述含Si物質(zhì)為硅單質(zhì)或二硫化硅；所述含Ga物質(zhì)為鎵單質(zhì)或三硫化二鎵。所述加熱進(jìn)行固相反應(yīng)的步驟是將上述配料研磨之后裝入石英管中，對(duì)石英管抽真空至10_3pa并進(jìn)行熔化封裝，放入馬弗爐中，以10-60°C /小時(shí)的速率升溫至800-1000°C,恒溫48小時(shí),待冷卻后取出樣品；對(duì)取出的樣品重新研磨混勻再置于石英管中抽真空至10_3pa并進(jìn)行熔化封裝，再放入馬弗爐內(nèi)升溫至700-950°C燒結(jié)24小時(shí)；將樣品取出，并搗碎研磨得粉末狀BaGa2SiS6化合物。所述BaGa2SiS6化合物可按下述化學(xué)反應(yīng)式制備(l)BaS+Ga2S3+SiS2 = BaGa2SiS6 ；(2)BaS+2Ga+Si+5S = BaGa2SiS6 ；(3)BaS+Ga2S3+Si+2S = BaGa2SiS6 ；(4) BaS+2Ga+3S+SiS2 = BaGa2SiS6 ；(5)Ba+2Ga+Si+6S = BaGa2SiS6 ；(6)Ba+S+Ga2S3+SiS2 = BaGa2SiS6 ；(7)Ba+4S+2Ga+SiS2 = BaGa2SiS6 ；(8)Ba+3S+Ga2S3+Si = BaGa2SiS6 ；本發(fā)明提供的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體不具備有對(duì)稱中心，屬三方晶系，空間群為 R3,其晶胞參數(shù)為a = b = 9. 5544(2) A, c = 8. 6498(4) A, ct = P = 90° , Y =120。，Z = 3，V = 683. 8 A3。本發(fā)明提供的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的制備方法，其為高溫熔體自發(fā)結(jié)晶法生長(zhǎng)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶 體，其步驟為將粉末狀BaGa2SiS6化合物加熱至熔化得高溫熔液并保持48-96小時(shí)后，以2-5°C /小時(shí)的降溫速率降溫至室溫，得到淡黃色透明的BaGa2SiS6 晶體。所述粉末狀BaGa2SiS6化合物的制備如下將含Ba物質(zhì)、含Ga物質(zhì)、含Si物質(zhì)和單質(zhì)S按照摩爾比Ba Ga Si S =1:2:1: 6的比例配料并混合均勻后，加熱至800-1000°C進(jìn)行固相反應(yīng)(原則上，采用一般化學(xué)合成方法都可以制備BaGa2SiS6化合物；本發(fā)明優(yōu)選固相反應(yīng)法)，得到化學(xué)式為BaGa2SiS6的化合物；所述含Ba物質(zhì)為鋇單質(zhì)或硫化鋇；所述含Si物質(zhì)為硅單質(zhì)或二硫化硅；所述含Ga物質(zhì)為鎵單質(zhì)或三硫化二鎵。所述BaGa2SiS6化合物可按下述化學(xué)反應(yīng)式制備(I) BaS+Ga2S3+Si S2 = BaGa2Si S6 ；(2)BaS+2Ga+Si+5S = BaGa2SiS6 ；(3)BaS+Ga2S3+Si+2S = BaGa2SiS6 ；(4) BaS+2Ga+3S+SiS2 = BaGa2SiS6 ；(5)Ba+2Ga+Si+6S = BaGa2SiS6 ；(6)Ba+S+Ga2S3+SiS2 = BaGa2SiS6 ；(7)Ba+4S+2Ga+SiS2 = BaGa2SiS6 ；(8)Ba+3S+Ga2S3+Si = BaGa2SiS6 ；本發(fā)明提供的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的再一制備方法，其為坩堝下降法生長(zhǎng)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體，其步驟如下將粉末狀BaGa2SiS6化合物放入晶體生長(zhǎng)裝置中，緩慢升溫至其熔化，待其完全熔化后，晶體生長(zhǎng)裝置以0. 1-1. Omm/h的速度垂直下降，在晶體生長(zhǎng)裝置下降過(guò)程中進(jìn)行BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體生長(zhǎng)，其生長(zhǎng)周期為10-20天；
本發(fā)明的坩堝下降法生長(zhǎng)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體還包括對(duì)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的后處理晶體生長(zhǎng)結(jié)束后，仍將晶體留在生長(zhǎng)爐中進(jìn)行退火，以不大于30 IOO0C /小時(shí)的速率降溫至室溫(優(yōu)選降溫速率30 50°C /小時(shí))。采用上述兩種方法均可獲得尺寸為厘米級(jí)的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體；使用大尺寸坩堝，并延長(zhǎng)生長(zhǎng)期，則可獲得相應(yīng)較大尺寸BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體。根據(jù)晶體的結(jié)晶學(xué)數(shù)據(jù)，將晶體毛坯定向，按所需角度、厚度和截面尺寸切割晶體，將晶體通光面拋光，即可作為非線性光學(xué)器件使用，該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體具有物理化學(xué)性能穩(wěn)定，硬度較大，機(jī)械性能好，不易碎裂，不易潮解，易于加工和保存等優(yōu)點(diǎn)；所以本發(fā)明還進(jìn)一步提供BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的用途，該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體用于制備非線性光學(xué)器件，該非線性光學(xué)器件包含將至少一束入射電磁輻射通過(guò)至少一塊該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射電磁福射的輸出福射的裝置。本發(fā)明的BaGa2SiS6的化合物、該化合物的非線性光學(xué)晶體及其制備方法和用途具有如下效果在該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的生長(zhǎng)中晶體易長(zhǎng)大且透明無(wú)包裹，具有生長(zhǎng)速度較快，成本低，容易獲得較大尺寸晶體等優(yōu)點(diǎn)；所獲得的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體具有比較寬的透光波段，硬度較大，機(jī)械性能好，不易碎裂和潮解，易于加工和保存等優(yōu)點(diǎn)；該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體可用于制作非線性光學(xué)器件。


圖1是采用本發(fā)明BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體制成的一種典型的非線性光學(xué)器件的工作原理圖，其中I是激光器，2是入射激光束，3是經(jīng)晶體后處理及光學(xué)加工后的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體， 4是所產(chǎn)生的出射激光束，5是濾波片。圖2是BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1，制備粉末狀BaGa2SiS6化合物采用BaS+Ga2S3+SiS2 = BaGa2SiS6反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述BaS為3. 388克，所述Ga2S3為4. 713克，所述SiS2為1. 844克；即BaS Ga2S3 SiS2 = 0. 02mol 0. 02mol 0. 02mol ；具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入012mmX16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用氫氧焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，緩慢升至800°C，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，取出樣品重新研磨混勻，再置于石英管中抽真空封裝，在馬弗爐內(nèi)于700°C燒結(jié)24小時(shí)，此時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨得粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例2，制備粉末狀BaGa2SiS6化合物采用BaS+2Ga+Si+5S = BaGa2SiS6反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述BaS為3. 388克，所述Ga為2. 789克，所述Si為0. 562克，所述S為3. 207克，即BaS Ga Si S = 0. 02mol 0. 04mol 0. 02mol 0.1Omol ；
其具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入012mmX16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用火焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，緩慢升至1000°C，其升溫速率為10°C /小時(shí)，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，放入研缽中搗碎研磨得制備粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例3，制備粉末狀BaGa2SiS6化合物采用BaS+Ga2S3+Si+2S = BaGa2SiS6 ;反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述BaS為3. 388克，所述Ga2S3為4. 713克，所述Si為0. 562克，所述S為1. 283克，即BaS Ga2S3 Si S = O. 02mol 0.02mol 0.02mol 0.04mol ；具體操作步驟是，具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入O 12mm X 16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用火焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，升至750°C，其升溫速率為60°C /小時(shí)，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，放入研缽中搗碎研磨得粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例4，制備粉末狀BaGa2SiS6化合物采用BaS+2Ga+3S+SiS2 = BaGa2SiS6反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述BaS為3. 388克，所述Ga為2. 789克，所述S為1. 924克，所述SiS2為1. 844克，即BaS Ga S SiS2 = 0. 02mol 0. 04mol 0. 06mol 0. 02mol ；其具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入012mmX16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用火焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，緩慢升至1000°C，其升溫速率為10°C /小時(shí)，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，取出樣品重新研磨混勻，再置于石英管中抽真空封裝，在馬弗爐內(nèi)于900°C燒結(jié)24小時(shí)，將其取出，放入研缽中搗碎研磨得制備粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例5，制備粉 末狀BaGa2SiS6化合物采用Ba+2Ga+Si+6S = BaGa2SiS6反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述Ba為2. 747克，所述Ga為2. 789克，所述Si為0. 562克，所述S為3. 848克，即Ba Ga Si S = 0. 02mol 0. 04mol 0. 02mol 0. 12mol ；其具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入012mmX16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用火焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，緩慢升至1000°C，其升溫速率為30°C /小時(shí)，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，放入研缽中搗碎研磨得制備粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例6，制備粉末狀BaGa2SiS6化合物采用Ba+S+Ga2S3+SiS2 = BaGa2SiS6反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述Ba為2. 747克，所述Ga2S3為4. 713克，所述SiS2為1. 844克，所述S為0. 641克，即Ba Ga2S3 SiS2 S = 0. 02mol 0. 02mol 0. 02mol 0. 02mol ；其具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入012mmX16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用火焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，緩慢升至1000°C，其升溫速率為30°C /小時(shí)，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，放入研缽中搗碎研磨得制備粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例7，制備粉末狀BaGa2SiS6化合物采用Ba+4S+2Ga+SiS2 = BaGa2SiS6反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述Ba為2. 747克，所述Ga為2. 789克，所述SiS2為1. 844克，所述S為2. 565克，即Ba Ga SiS2 S = O. 02mol O. 04mol O. 02mol O. 08mol ；其具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入012mmX16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用火焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，緩慢升至1000°C，其升溫速率為30°C /小時(shí)，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，放入研缽中搗碎研磨得制備粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例8，制備粉末狀BaGa2SiS6化合物采用Ba+3S+Ga2S3+Si = BaGa2SiS6反應(yīng)式用固相反應(yīng)法制備BaGa2SiS6化合物；所述Ba為2. 747克，所述Ga2S3為4. 713克，所述Si為O. 562克，所述S為1. 924克，即Ba Ga2S3 Si S = O. 02mol 0.02mol 0.02mol 0.06mol ；其具體操作步驟是，在手套箱中按上述劑量分別稱取試劑，將它們放入研缽中，混合并仔細(xì)研磨，然后裝入012mmX16mm的石英管中，抽真空至10_3pa后用火焰將石英管熔化封裝，放入馬弗爐中，緩慢升至1000°C，其升溫速率為10°C /小時(shí)，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出，放入研缽中搗碎研磨得制備粉末狀BaGa2SiS6化合物產(chǎn)品。實(shí)施例9，采用高溫熔體自發(fā)結(jié)晶法制備BaGa2SiS6晶體將實(shí)施例1到8中得到的BaGa2SiS6粉末裝入Φ 12mmX 16mm的石英玻璃管中，抽真空至10_3帕后，用氫氧焰封裝后置于管式生長(zhǎng)爐中，緩慢升至1000°C，恒溫72小時(shí)，以2-50C /h的速率緩慢降溫至室溫，關(guān)閉管式生長(zhǎng)爐；待石英管冷卻后切開(kāi)，可得到淡黃色透明的BaGa2SiS6晶體。

實(shí)施例10，采用坩堝下降法制備BaGa2SiS6晶體將實(shí)施例1到8中得到的BaGa2SiS6粉末裝入Φ 15mmX 18mm的石英玻璃管中，抽真空至10_3帕后，用氫氧焰封裝后置于晶體生長(zhǎng)爐中，緩慢升至1000°c使原料完全熔化后，生長(zhǎng)裝置以O(shè). 1-1. Omm/小時(shí)的速度垂直下降；晶體生長(zhǎng)結(jié)束后，生長(zhǎng)裝置用30小時(shí)降至室溫，得到淡黃色透明的BaGa2SiS6晶體。經(jīng)測(cè)試，上述實(shí)施例9-10所制備的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體屬三方晶系，空間群為 R3,其晶胞參數(shù)為a = b = 9. 5544(2) A, c = 8. 6498(4) A, α = β = 90° , Y =120°，Z = 3，V = 683. 8 A3，具有倍頻效應(yīng)；圖2是該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。實(shí)施例11 將實(shí)施例9和10所得的BaGa2SiS6晶體作透過(guò)光譜測(cè)定，該晶體在O. 35 μ m_13 μ m波長(zhǎng)范圍內(nèi)透明；不易碎裂，易于切割、拋光加工和保存，不潮解；將實(shí)施例9和10所得的BaGa2SiS6晶體，放在附圖1所示裝置標(biāo)號(hào)為3的位置處，在室溫下，用調(diào)Q的Ho:Tm:Cr:YAG激光器作光源，入射波長(zhǎng)為2090nm的紅外光，輸出波長(zhǎng)為1045nm的倍頻光，激光強(qiáng)度與AgGaS2 相當(dāng) ο附圖1是采用本發(fā)明BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體制成的一種典型的非線性光學(xué)器件的工作原理圖，其中I是激光器，2是入射激光束，3是經(jīng)晶體后處理及光學(xué)加工后的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體，4是所產(chǎn)生的出射激光束，5是濾波片；由激光器I發(fā)出入射激光束2射入BaGa2SiS6單晶體3，所產(chǎn)生的出射激光束4通過(guò)濾波片5，而獲得所需要的激光束；
使用本發(fā)明的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體制作的器件可以是倍頻發(fā)生器，上、下頻率轉(zhuǎn)換器，光參量振蕩器等。激光器I可以是摻锪釔鋁石榴石(HckYAG)激光器或其它激光器，對(duì)使用調(diào)Q的Ho:Tm:Cr:YAG激光器作光源的倍頻器件來(lái)說(shuō)，入射光束2是波長(zhǎng)為2090nm的紅外光，通過(guò)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體產(chǎn)生波長(zhǎng)為1045的倍頻光，出射光束4含有波長(zhǎng)為2090nm的基 頻光和1045nm的倍頻光，濾波片5的作用是濾去基頻光成分，只允許倍頻光通過(guò)。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)式為BaGa2SiS6的化合物。
2.—種權(quán)利要求1所述BaGa2SiS6化合物的制備方法，其步驟如下 將含Ba物質(zhì)、含Ga物質(zhì)、含Si物質(zhì)和單質(zhì)S按照摩爾比Ba Ga Si S =1:2:1: 6的比例配料并混合均勻后，加熱至800-1000°C進(jìn)行固相反應(yīng)，得到化學(xué)式為BaGa2SiS6的化合物；所述含Ba物質(zhì)為鋇單質(zhì)或硫化鋇；所述含Si物質(zhì)為硅單質(zhì)或二硫化硅；所述含Ga物質(zhì)為鎵單質(zhì)或三硫化二鎵。
3.按權(quán)利要求2所述BaGa2SiS6化合物的制備方法，其特征在于，所述加熱進(jìn)行固相反應(yīng)的步驟是將上述配料研磨之后裝入石英管中，對(duì)石英管抽真空至10_3pa并進(jìn)行熔化封裝，放入馬弗爐中，以10-60°C /小時(shí)的速率升溫至800-1000°C，恒溫48小時(shí)，待冷卻后取出樣品；對(duì)取出的樣品重新研磨混勻再置于石英管中抽真空至10_3pa并進(jìn)行熔化封裝，再放入馬弗爐內(nèi)升溫至700-950°C燒結(jié)24小時(shí)；將樣品取出，并搗碎研磨得粉末狀BaGa2SiS6化合物。
4.一種BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體，該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體不具有對(duì)稱中心，屬三方晶系，空間群為R3，其晶胞參數(shù)為a = b = 9. 5544(2) A, c = 8. 6498(4) A, a = ^=90°，Y = 120°，Z = 3, V = 683. 8 人3。
5.一種權(quán)利要求4所述BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的制備方法，其為高溫熔體自發(fā)結(jié)晶法生長(zhǎng)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體，其步驟為將粉末狀BaGa2SiS6化合物加熱至熔化得高溫熔液并保持48-96小時(shí)后，以2-5°C /小時(shí)的降溫速率降溫至室溫，得到淡黃色透明的BaGa2SiS6 晶體。
6.按權(quán)利要求5所述BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的制備方法，其特征在于，所述粉末狀BaGa2SiS6化合物的制備如下 將含Ba物質(zhì)、含Ga物質(zhì)、含Si物質(zhì)和單質(zhì)S按照摩爾比Ba Ga Si S =1:2:1: 6的比例混合均勻后，加熱進(jìn)行固相反應(yīng)，得到化學(xué)式為BaGa2SiS6的化合物，經(jīng)搗碎研磨得粉末狀BaGa2SiS6的化合物；所述含Ba物質(zhì)為鋇單質(zhì)或硫化鋇；所述含Si物質(zhì)為硅單質(zhì)或二硫化硅；所述含Ga物質(zhì)為鎵單質(zhì)或三硫化二鎵。
7.—種權(quán)利要求4所述BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的制備方法，其為坩堝下降法生長(zhǎng)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體，其步驟如下 將BaGa2SiS6粉末放入晶體生長(zhǎng)裝置中，緩慢升溫至粉末熔化，待粉末完全熔化后，晶體生長(zhǎng)裝置以0. 1-1. 0_/h的速度垂直下降，在晶體生長(zhǎng)裝置下降過(guò)程中進(jìn)行BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體生長(zhǎng)，其生長(zhǎng)周期為10-20天。
8.按權(quán)利要求7所述BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的制備方法，其特征在于，還包括對(duì)BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的后處理晶體生長(zhǎng)結(jié)束后，仍將晶體留在生長(zhǎng)爐中進(jìn)行退火，以不大于30 100°C /小時(shí)的速率降溫至室溫。
9.一種權(quán)利要求4所述的BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的用途，其特征在于，該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體用于制備非線性光學(xué)器件，所制備的非線性光學(xué)器件包含將至少一束入射電磁輻射通過(guò)至少一塊該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體后產(chǎn)生至少一束頻率不同于入射電磁輻射的輸出輻射的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及BaGa2SiS6化合物、BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體及制法和用途；該BaGa2SiS6化合物采用固相反應(yīng)制備；BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體采用高溫熔體自發(fā)結(jié)晶法或坩堝下降法生長(zhǎng)；在該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體的生長(zhǎng)中晶體易長(zhǎng)大且透明無(wú)包裹，具有生長(zhǎng)速度較快，成本低，容易獲得較大尺寸晶體等優(yōu)點(diǎn)；所得BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體具有比較寬的透光波段，硬度較大，機(jī)械性能好，不易碎裂和潮解，易于加工和保存等優(yōu)點(diǎn)；該BaGa2SiS6非線性光學(xué)晶體可用于制作非線性光學(xué)器件。
文檔編號(hào)G02F1/355GK103060917SQ20111031953
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者姚吉勇, 尹文龍, 馮凱, 梅大江, 傅佩珍, 吳以成 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所