近日，中国科学院新疆理化技术研究院的研究团队，通过提出一种基于氟化多面体与平面B-O基团协同组装的新结构设计策略，成功合成了一系列性能优异的碱金属氟硼酸盐非线性光学晶体。相关研究成果已发表于国际知名期刊《先进功能材料》。

研究旨在解决深紫外全固态激光器核心材料——非线性光学晶体的设计瓶颈。理想的深紫外晶体需同时满足大倍频效应、适中双折射与宽透光波段，而传统硼酸盐材料难以兼顾。特别是具有链状聚合[BO3]3-单元的深紫外材料极为稀缺，如何实现功能单元的有序排列是突破性能限制的关键。该团队创新性地利用氟化多面体的“剪切”效应和定向聚合能力，调控平面B-O单元的取向，构建了包含一维[BO2]链的新型结构。在此结构中，[BO3F]4-四面体与链状聚合[BO3]3-单元协同组装，形成了平行排列的二维[B4O6F]层状架构。

基于该策略合成的KABF、RABF和CABF系列晶体，展现出一系列卓越的性能指标：其倍频效应达到KDP的1.6-1.7倍(1064 nm波长下)，以及BBO的0.4-0.5倍(532 nm波长下)。同时，晶体实现了低至161.5-168.6 nm的I类相位匹配波长，紫外截止边均低于190 nm，满足了深紫外激光输出的要求。这一成果不仅克服了链状[BO3]3-单元可控构筑及非中心对称结构组装的难题，还通过阳离子介导的结构调变，验证了氟硼酸盐材料体系的稳定性和多样性。

此项工作不仅提供了具有潜力的深紫外非线性光学晶体候选材料，更重要的是，它确立了一种氟化多面体与聚合[BO3]3-单元协同作用的普适性设计范式，为开发无铍、低毒性的下一代深紫外非线性光学材料开辟了一条全新的路径。

出版详情：作者：Hongkang Su 等人，标题：《通过氟化多面体和聚合BO₃单元的协同组合构建深紫外非线性光学晶体》，发表于：《先进功能材料》(2026)。期刊信息：《先进功能材料》