Előnyben a fluoroborátok
A borátalapú anyagok régóta népszerűek, mivel nagyon jól áteresztik a DUV-tartományt. Bár készült már néhány ígéretes anyag, például BBO vagy LBO, a legtöbbjük nem képes DUV-fázisillesztésre közvetlen frekvenciaduplázással. A fluoroborát-rendszerek az utóbbi időben kerültek előtérbe: változatos szerkezetűek, de eddig például a KBBF kristályokat mérgező alapanyagokkal, rétegesen lehetett csak növeszteni. A láncszerű [BO3]3− egységekből építkező DUV NLO-kristályok pedig kifejezetten ritkák.
Új szerkezeti megoldás
A Kínai Tudományos Akadémia Xinjiang Műszaki Fizikai és Kémiai Intézetének kutatói új megközelítéssel próbálkoztak: a fluoridált poliéderek és lapos BO-csoportok szinergikus szerkezeti összeépítésével. Így egyenletesen rendezett π-konjugált funkcionális egységeket tudtak létrehozni, amelyekből kálium- (KABF), rubídium- (RABF) és kalciumalapú (CABF) fluoroborátokat szintetizáltak.
Eredmények és lehetőségek
Az új anyagokban a fluoridált poliéderek meghatározzák a síkbeli BO-egységek orientációját, így egyedülálló, egydimenziós [BO2] fonalláncokat és párhuzamosan rendeződő, kétdimenziós [B4O6F] rétegeket lehetett kialakítani. Ezeknek a kristályoknak az SHG-érzékenysége 1,6–1,7-szerese a KDP-nek (1064 nm-en), illetve 0,4–0,5-szöröse a BBO-nak (532 nm-en), a fázisilleszthető legalacsonyabb hullámhossz pedig 161,5–168,6 nm, UV-levágási hullámhosszuk pedig 190 nm alatt van. Ezzel először sikerült irányítani a láncszerű [BO3]3− egységek kialakulását és a nemcentrumszimmetrikus szerkezetek összeállását, amit tovább erősít, hogy a kationok révén az anyagrendszer stabilitása és sokszínűsége is nőtt.
Új irány a biztonságos UV-lézerekhez
Az előállított anyagok nemcsak DUV NLO kristályjelöltek, hanem új utat mutatnak berilliummentes, alacsony mérgezőségű, mély-ultraibolya lézerekben bevethető kristályok fejlesztéséhez is.
