Le développement de cristaux optiques non linéaires (NLO) de second ordre en ultraviolet profond (UV profond) à haute performance, combinant simultanément une structure cristalline non centrosymétrique, une large transparence, une forte activité de génération de seconde harmonique (SHG) et une grande stabilité thermique et chimique, reste un défi considérable en raison des compromis intrinsèques entre ces propriétés. Nous présentons ici une stratégie de conception structurale multicomposante qui permet la synthèse rationnelle d’un nouveau sulfate de rubidium et de lanthane similaire à KBe2BO3F2 (KBBF), RbLa(SO4)2. Dans ce cristal, l’unité LaO10 hautement polarisable remplace BeO3F pour augmenter la polarisation, le groupe SO4 non π-conjugué remplace BO3 pour maximiser la réponse SHG, et le cation alcalin Rb+ améliore la transparence optique et la robustesse structurelle. Par conséquent, RbLa(SO4)2 présente une excellente transparence en UV profond, avec un seuil d’absorption inférieur à 190 nm, ainsi qu’une réponse SHG prononcée environ 120 fois celle du quartz coupé Y à 880 nm et 1,5 fois plus forte que celle de KH2PO4 à 1064 nm. De plus, le cristal montre une stabilité thermique exceptionnelle, conservant son intégrité structurelle jusqu’à 1000 °C, ce qui en fait l’un des sulfates NLO thermiquement les plus robustes rapportés à ce jour. Les analyses expérimentales et théoriques révèlent que l’alignement synergique des polyèdres LaO10 polarisables et des tétraèdres SO4 soutient leur haute performance NLO. Cette étude offre un paradigme de conception prometteur pour les cristaux NLO en sulfate de terres rares en UV profond.
Tao et al. (Mon,) ont étudié cette question.