，其制备方法及用图
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种新型非线性光学晶体材料。
【背景技术】
[0002] 非线性光学晶体是一类广泛应用于光电技术领域的功能材料，可以实现激光频率 转换、激光强度和相位的调制、以及激光信号的全息储存等。目前，无机非线性光学材料的 研究主要集中于硼酸盐、磷酸盐、碘酸盐等体系，如商用的非线性光学晶体ΚΗ2Ρ04(简写为 KDP)、KTi0P04(简写为KTP)、LiB305 (简写为LBO)、0-BaB2O4(简写为BBO)、a-LiI03等。其 中，碘酸盐体系由于结构中的不对称1〇3单元含有孤对电子，通常表现出极强的非线性光学 效应，吸引了广泛的研究兴趣。近年来，研究人员将具有畸变M06八面体配位构型的d°过渡 金属离子（如Ti4+、Nb5+、V5+等）或M0 4平面四边形配位构型的d8贵金属离子（如Au3+、Pd2+ 等）引入到金属碘酸盐中，合成了大量新型的碘酸盐非线性光学材料，如NaV02 (I03) 2 (H20)、 BaNbO(103) 5、Li2Ti(103)6、RbAu(103) 4等，均具有潜在的应用前景。
[0003] 为了丰富非线性光学晶体的种类，满足实际应用中对非线性光学晶体材料多样性 的需求，新型非线性光学晶体的合成和开发，一直是材料领域的研究热点。
【发明内容】
[0004] 根据本申请的一个方面，提供一种无机化合物，该无机化合物为新型的四元碘酸 盐K2Au(103) 5晶体材料，该晶体表现出强的倍频效应，宽的透光范围以及较高的热稳定性， 是具有应用价值的新型非线性光学晶体材料。该晶体材料目前未见报道。
[0005] 所述无机化合物，其特征在于，化学式为K2Au(I03)5，属于正交晶系，空间群为 〇^21，晶胞参数为從=]1.5~11,7.八，|?=川,6~11.8入，1=11.4~]1.6人，〇 = β=γ= 90°，Z= 4。
[0006] 优选地，所述无机化合物中晶胞参数为议=ι1.594~1丨.596A，旮 = 11.689~丨1.692A，(6: =11.47CK11.473A。进一步优先地，晶胞参数中 a=11.5949(8)A，办=11,6905(6)A，(6:=11.4716(6)A。
[0007] 所述无机化合物K2Au(103) 5的晶体结构如图1所示。图1 (a)为Au和I的配位环 境示意图，图1(b)和（c)分别是晶体结构沿[110]和[001]方向的投影示意图。可以看 出，每个不对称单元中含有一个K, 一个Au，四个I原子。每个Au原子与4个0原子连接成 Au04平面四边形，而每个I原子与3个0原子连接形成10 3三角锥。Au(1) 0 4与一个I(2) 0 3、 一个1(3)03和两个1(4)03通过共顶点相连形成[Au(I03)4]阴离子单元。[Au(I03)4]阴离 子单元与I(1) 〇3单元均彼此孤立，通过阳离子K+连接形成三维结构。
[0008] 根据本申请的又一方面，提供了上述无机化合物K2Au(103) 5的制备方法，该制备方 法过程简单，可得到高纯度、高结晶度的无机化合物K2Au(103) 5晶体材料。
[0009] 所述无机化合物的制备方法，其特征在于，采用水热法制备，将含有钾元素、金元 素、碘元素和水的原料混合物，于180°C~260°C晶化温度下晶化得到；
[0010] 所述原料混合物中，钾元素、金元素、碘元素与水的摩尔比例为：
[0011] K:Au:I:H20 = 2 ~60:1:80 ~1600:1000 ~20000。
[0012] 优选地，所述原料混合物中，钾元素、金元素、碘元素与水的摩尔比例中，K的范围 上限选自60、50、40、30，下限选自2、10、12、20;1的范围上限选自1600、1400、1200、1000，下 限选自 80、200、400、480、600、640、700。
[0013] 本申请所述方法中，对原料混合物中水的用量不敏感，水的用量在很宽的范围内 变化，均可以得到本申请所述的无机化合物。
[0014] 进一步优选地，所述原料混合物中，钾元素、金元素、碘元素与水的摩尔比例为：
[0015] K:Au:I:H20 = 10 ~30:1:300 ~500:2000 ~8000。
[0016] 更进一步优选地，所述原料混合物中，钾元素、金元素、碘元素与水的摩尔比例 为：
[0017] K:Au:I:H20 = 20 ~30:1:350 ~500:4500 ~8000。
[0018] 优选地，所述晶化温度的范围上限选自260°(：、240°(：、235°(：、230°(：，下限选自 180°C、200°C、220°C;所述晶化时间范围上限选自240小时、200小时、150小时、120小时、 70小时，下限选自6小时、24小时、30小时。
[0019] 优选地，所述晶化温度为200°C~260°C，晶化时间不少于6小时。进一步优选地， 所述晶化温度为200°C~240°C，晶化时间为24小时~240小时。更进一步优选地，所述晶 化温度为220°C~235°C，晶化时间为30小时~120小时。
[0020] 优选地，所述原料混合物由碘酸钾和/或碳酸钾、氢氧化金、五氧化二碘和/或碘 酸、与水混合得到。
[0021] 作为一种优选的实施方式，化合物K2Au(I03)5晶体通过以下方法制备得到：将由 碘酸钾和/或碳酸钾、氢氧化金、五氧化二碘和/或碘酸、与水组成的原料混合物密封于水 热反应釜中进行水热反应，反应温度为200°C~240°C，反应时间为1~10天，然后缓慢降 温至30°C，降温速度是0. 5°C/天~150°C/天，过滤清洗，即可获得黄色的K2Au(I03)5晶 体。所述原料混合物中各原料的摩尔比为：
[0022] (KI03+K2C03):Au(0H) 3: (1 205+HI03) :H20 = 20 ~30:1:350 ~500:4500 ~8000〇
[0023] 根据本申请又一方面，提供化合物K2Au(I03)5，作为非线性光学晶体材料的应用。 利用调Q的Nd:YAG激光器输出的波长为2. 05μm的激光作为基频光进行粉末倍频测试，表 明化合物K2Au(103) 5晶体具有较大的倍频效应，为KTiOPO4晶体的1. 0倍，且能实现相位匹 配。
[0024] 本申请还提供一种激光频率转化器，其特征在于，包含所述无机化合物K2Au(103)5 和/或者上述任一方法所制备得到的无机化合物K2Au(I03)5。
[0025] 本申请所述技术方案的有益效果包括但不限于：
[0026] (1)本申请提供了一种新的无机化合物晶体K2Au(I03)5，其具有较大的倍频效应， 约为KTi0P04(KTP)晶体的1. 0倍，且能实现相位匹配。通常碘酸盐晶体具有较大的抗光 损伤阈值，而KTi0P04晶体的损伤阈值较小，因此，K2Au(103)5晶体作为非线性光学材料较 KTiOPOwl体具有潜在的优势。
[0027] (2)本申请所提供的无机化合物晶体K2Au(I03)5，在800~2500nm光谱范围具有 很高的透过率，其紫外截止边约为468nm。
[0028] (3)本申请所提供的无机化合物晶体K2Au(I03)5，具有较高热稳定性，可稳定到 425。。。
[0029] (4)本申请还提供了所述无机化合物晶体K2Au(103)5的制备方法，采用水热法，生 长得到了黄色的1^1!(10 3)5晶体。所述方法过程简单，可得到高纯度、高结晶度的无机化合 物1^11(103) 5晶体材料。
[0030] (5)本申请所提供的无机化合物晶体K2Au(I03)5，透光范围完全覆盖近红外波段， 且其非线性光学效应极强，可用作近红外非线性光学晶体，广泛用于医疗和通讯领域。
[0031] 应理解，在本申请披露的技术方案范围内中，本申请的上述各技术特征和在下文 (如实施例）中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术 方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
[0032] 根据本申请公开的技术方案，本领域技术人员有动机根据实际生产的需要，通过 选择钾源、金源和碘源的种类；选择合适原料配比、晶化温度和晶化时间，以达到理想的技 术效果。
[0033] 除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意 义相同。此外，