中国科学院刘佳
电子局域化函数和差异电荷密度图
(a–c)分别为I4/mmm (100 GPa)、Cmma (200 GPa)和P21/m (250 GPa)的电子定位函数图
(d–f)氢氟烃的I4/mmm、Cmma和P21/m的电荷密度差(晶体密度减去孤立原子密度的叠加)，分别绘制在100、200和250 GPa
等值面值设置为:蓝色代表正(+0
05)而黄色代表负(0
015)
信用:DOI: 10
1038/srep11381/CC BY 4
0 众所周知，NLO材料的大部分结构特征和性质是由其结构中离子和共价单元的分布决定的，这可以用电子局域化函数图来详细描述
具体来说，大NLO效率和高激光损伤阈值(LIDT)是红外NLO材料实际应用的两个最重要的性能指标
然而，它们主要分别由离子性和共价性决定，导致这两种性能不兼容
因此，研究极低频图，特别是极低频图的拓扑特征，可以为规避NLO-LIDT不相容提供一些线索，这对合理设计高性能红外NLO材料至关重要
在《材料地平线》杂志上发表的一项研究中，教授领导的研究小组
中国科学院福建物质结构研究所的郭国聪提出了ELF拓扑特征分形维数的新概念
研究人员首先计算了一系列著名NLO材料的ELF图的FD，得到了ELF FD与NLO性能之间的关系
他们发现共价和离子功能元素相互交织的均匀晶体结构有利于获得兼具强NLO效应和高LIDT的红外NLO材料
然后，他们使用现象学关系来指导发现三个新的有希望的IR NLO候选者的实验工作，即A2Ba3Li6Ga28S49 (A = K，Rb，Cs)
这三种新的硫化物是通过引入具有不同相互作用强度的化学键获得的，并且在它们的结构中显示出多个空位
这些化合物表现出平衡的红外NLO性能，包括强的NLO效率、高的LIDTs和宽的带隙，满足有希望的红外NLO候选物的标准
该研究为基于极低频拓扑特征设计高性能红外NLO材料提供了一种新的方法
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