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非线性光学晶体材料作为固体激光器的关键器件,在科技和日常生活中发挥着极其关键的作用,具有重大的研究意义。发现性能优良的非线性晶体材料需要进行合理的设计、探索和筛选。过去研究表明,选用易发生二阶姜泰勒效应畸变的d0过渡金属离子和含有孤对电子的阳离子,具有π共轭体系的平面三角形阴离子基团和易发生极性位移的d10组态的阳离子来设计构筑理想的非线性光学晶体是有效的途径。本文以水热法合成非线性光学晶体为导向,结合含有孤对电子的Se4+离子和d10组态的Cd2+离子,同时引入碱土金属阳离子,合成了四个新的亚硒酸盐化合物,并系统的探究了碱土金属离子半径对亚硒酸盐化合物结构的影响作用;结合含有孤对电子的I5+和Bi3+离子,在碱金属阳离子的调控下合成了中心和非中心对称的两个新碘酸盐化合物,并对其非线性光学性能进行深入分析和探讨。具体如下:1.四个新的亚硒酸盐化合物分别是MgCd3(SeO3)4、Ca0.7Cd2.3(SeO3)3、SrCd(SeO3)2和BaCd(SeO3)2,X-射线单晶衍射解析其晶体结构,并进行了热重、红外、紫外-可见漫反射等测试,同时进行了偶极矩计算。化合物MgCd3(SeO3)4展示了一个由二维[Cd3O12]n层和孤立的SeO3基团构成的三维[Cd3(SeO3)4]2-框架结构,其中[Cd3O12]n层是由[Cd2O10]16-二聚体和蝴蝶状的[Cd4O20]32-四聚体组成的。Ca0.7Cd2.3(SeO3)3是由[Cd(SeO3)]n双链形成的平滑二维[Cd2(SeO3)3]n层结构。SrCd(SeO3)2展示了一个由共顶点连接的CdO6八面体和SeO3基团形成的波浪状二维[Cd(SeO3)2]n层结构。BaCd(SeO3)2的结构是Z字形[CdO4]n链和SeO3基团形成的风车状一维[Cd(SeO3)2]n链。碱土金属与氧原子连接展现出规则有趣的结构花纹,从MgO6八面体和CaO7多面体,到SrO9三帽三角棱柱形成的丝带链和BaO12二十面体形成的水镁石层,同时SeO3基团展现了从四齿到六齿的配位模式。这些灵活的结构表明碱土金属离子半径对镉亚硒酸盐的结构有很大的影响,这为结构的调控提供了一个良好的思路。2.两个碘酸盐化合物是非心的NaBi(IO3)4和中心对称的KBi(IO3)3(OH)。化合物NaBi(IO3)4展示了一个由[BiI4O13]n层和[BiI3O11]n层构成的含有Bi4I4 8-元环通道的二维[Bi(IO3)4]-双层结构,其中[BiI4O13]n层和[BiI3O11]n层都是由BiO8多面体和IO3基团通过O原子共顶点连接形成的。KBi(IO3)3(OH)是由单帽的八面体BiO7连接IO3基团形成的一维[Bi(IO3)3]n链结构。NaBi(IO3)4和KBi(IO3)3(OH)都具有良好的热稳定性,并且分别展示了3.45和3.50 eV的宽带隙。通过密度泛函理论计算分析了结构与其光学性能的关系。粉末倍频信号显示非心化合物NaBi(IO3)4具有良好的非线性效应5×KDP,透光范围可达0.35-12μm,表明该化合物在中红外波段具有潜在的应用价值。