人工晶体学报

作者：李俊哲, 刘彬文, 郭国聪

单位：1.中国科学院福建物质结构研究所，福州 350002；2.中国科学院大学，北京 101408

关键词：非线性光学,镓基硫化物,倍频效应,高温固相法,第一性原理,

基金：国家自然科学基金(U21A20508)

非线性光学（NLO）晶体因在激光系统中的频率转换能力而受到广泛关注。本文采用高温固相法，在镓基硫族化物体系中引入碱土金属阳离子（Mg2+）和具有孤对电子的金属阳离子（Pb2+）的多面体结构单元，成功合成了新型NLO晶体PbMg6Ga6S16。在结构方面，该晶体结晶于非中心对称的P-6空间群，而其晶体结构的特征是Pb2+填充于三维［Mg-Ga-S］∞框架结构中。光学性能方面，在1 910 nm激光作用下，展现出可相位匹配的二次谐波（SHG）响应（为AgGaS2的0.1），并具有2.85 eV的实验光学带隙。基于第一性原理的理论计算表明，PbMg6Ga6S16 为间接带隙半导体，电子从布里渊区的G点跃迁至H和K之间，理论光学带隙为2.55 eV。该工作表明倍频响应主要源自［GaS4］四面体与［PbS6］多面体结构单元的协同作用。

来源：2025年第10期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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