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Die Entwicklung überlegener tief-ultravioletter (Deep-UV) nichtlinearer optischer (NLO) Materialien ist eine große Herausforderung, da ein Widerspruch zwischen der Transparenz im tiefen UV-Bereich und der verstärkten zweiten harmonischen Generation (SHG) besteht, insbesondere bei tiefen UV-NLO-Phosphaten, in denen die enthaltenen P–O-Gruppen relativ kleine mikroskopische SHG-Koeffizienten aufweisen. Hier berichten wir über ein neues nichtzentrosymmetrisches Phosphat Cs2LiPO4 (I), dessen Kristallstruktur aus LiPO4∞-schichtartigen Struktureinheiten mit einer neuartigen honigwabenähnlichen Topologie besteht. Im Vergleich zum Referenzmaterial KBe2BO3F2 ist I berylliumfrei, und es ist relativ einfach, große monokristalline Kristalle aufgrund seines kongruenten Schmelzverhaltens zu ziehen. Darüber hinaus ist es nicht nur tief-UV-transparent, sondern zeigt auch eine unerwartet erhöhte SHG-Antwort von 1,8 × KH2PO4, die einen neuen Höchstwert bei tief-UV-NLO-Phosphaten erreicht. Diese Ergebnisse zeigen, dass I die wichtigsten Anforderungen als vielversprechender Deep-UV-NLO-Kandidat erfüllt. Theoretische Berechnungen und strukturelle Analysen zeigen, dass die verstärkte SHG-Antwort auf die honigwabenähnliche topologische Struktur zurückzuführen ist, die den enthaltenen PO43–-Monomeren von I eine ausgerichtete Anordnung verleiht und dadurch eine günstige Überlagerung ihrer mikroskopischen SHG-Koeffizienten ermöglicht. Diese Ergebnisse können nützliche Einblicke in die Entwicklung sowohl tief-UV-NLO-Materialien als auch honigwabenähnlicher topologischer Strukturen bieten.
Shen et al. (Die,) untersuchten diese Frage.