非线性光学（NLO）和双折射材料在现代科学技术中具有重要意义，广泛应用于激光频率转换和光通信。硼酸盐是一类高性能的紫外深紫外非线性光学材料，因为它们结构丰富且具有高概率的非中心对称结构（30%）。而具有立体化学活性孤对电子的含氧阴离子[IO3]-是中远红外NLO晶体的重要功能基元。将两种或多种NLO功能基元复合到同一晶体结构中是获得优异的非线性光学性能的一种有效策略，通过将[BO3]3-/[BO4]5-基团与含立体化学活性的孤对电子[IO3]-结合以共价键连接而成的硼碘酸盐，可以综合了碘酸基团和硼酸基团两者的优点。基于上述思想，中国科学院福建物质结构研究所功能晶体与器件全国重点实验室毛江高研究员团队首次通过硼酸熔融法，在不同H3BO3/NaIO3摩尔比下，成功合成了两种具有新型[B3IO8(OH)]3–和[B4IO11]5–阴离子官能团的通过B–O–I桥直接连接的硼碘酸盐，即Na[B3IO7(OH)]（NBIO-I）和Na2[B4IO9](IO3)（NBIO-II）。
NBIO-I结晶于正交空间群Pbca（NO.61），结构中具有独特的1D 
链，该链由角共享的[B3O6(OH)]4-基团组成，[IO3]−基团悬挂在该链的两侧。而NBIO-II结晶于单斜非中心对称极性空间群Cc（No. 9）, 结构中具有一个新颖的
层，[IO3]-基团悬挂在由[B3O7]5-和[BO3]3-基团通过共享角连接形成的
层的同一侧，有利于产生强倍频效应和大的双折射率。
NBIO-II的双折射率（0.298@546 nm）约为NBIO-I（0.102@546 nm）的三倍，并且它还表现出很强的倍频效应（7.8 × KDP），优于之前报道的硼酸-碘酸盐。同时这两种材料都具有宽带隙（4.2 eV和4.3 eV）。这些结果表明，将[IO3]-基团引入硼酸盐体系中，可以有效地实现强SHG效应和大的双折射率。这项工作不仅发现一种有前景的NLO晶体，而且为合成具有优异光学性能的新型硼碘酸盐提供了一种有效的合成路线。
相关结果发表在Journal of the American Chemical Society 上，文章第一作者为中国科学院大学博士生邓雅兰，量化计算部分由胡春丽老师完成，粉末XRD精修部分由徐翔老师完成。
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Na[B3IO7(OH)] and Na2[B4IO9](IO3): Explorations of Boroiodates with Strong Second Harmonic Generation Response and Large Birefringence
Ya-Lan Deng, Chun-Li Hu, Xiang Xu, Ming-Zhi Zhang, and Jiang-Gao Mao*
J. Am. Chem. Soc., 2025, DOI: 10.1021/jacs.5c01673
通讯作者介绍
毛江高，男，1965年11月出生，博士、中国科学院福建物质结构研究所研究员、博士生导师，学术委员会委员，上海科技大学特聘教授。1988年7月毕业于杭州大学化学系，获学士学位。1993年10月中国科学院长春应用化学研究所研究生毕业，获博士学位。1993年12月-1995年12月中国科学院福建物质结构研究所博士后。1996年2月聘为中国科学院福建物质结构研究所副研究员。1997年1月-2002年6月先后从事博士后研究工作，2002年6月回国工作，2002年8月-2003年1月作访问学者。从2007年开始担任J. Solid State Chem. 杂志的国际编委，从2020年开始担任《结构化学》杂志的副主编。2008年获得国家杰出青年基金资助，主持包括国家自然科学基金重点及面上项目等多项研究项目。入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选（2007），享受政府特殊津贴（2008）；获得全国优秀科技工作者（2014）、中国化学会青年化学奖（1999）、福建省科学技术奖一等奖（2008）、福建省自然科学奖二等奖（2020）、中国科学院朱李月华导师奖（2013）、中国科学院优秀研究生指导教师(2012) 、中科院优秀导师奖(2021)、福建省优秀科技工作者（2014）、首批福建省百千万工程领军人才(2014) 等奖励与荣誉称号。
https://www.x-mol.com/university/faculty/22923
