【摘 要】
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本论文在SrO-SrF2-H3BO3、PbO-MO-H3BO3(M=Zn，Cd)体系中探索获得了三种化合物:Sr3B6O11F2、Pb8M(BO3)6(M=Zn，Cd)。其中，Sr3B6O11F2具有极性结构。对这三种化合物的固相合成、晶
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本论文在SrO-SrF2-H3BO3、PbO-MO-H3BO3(M=Zn，Cd)体系中探索获得了三种化合物:Sr3B6O11F2、Pb8M(BO3)6(M=Zn，Cd)。其中，Sr3B6O11F2具有极性结构。对这三种化合物的固相合成、晶体结构、晶体生长、物化性能以及电子结构等进行了研究。
1.采用高温溶液法生长出Sr3B6O11F2，该晶体为单斜晶系，空间群为P21(No.4)，晶胞参数为:a=6.3847(6)(A)，b=8.2493(9)(A)，c=9.3867(9)(A)，β=101.680(5)°，V=483.21(8)(A)3，Z=2。Sr3B6O11F2晶体结构是由一个共价键网络与一个离子键网络相互穿插组成的。共价键网络是由B6O14基团组成，离子键网络是由Sr3F基团组成。非线性光学测试表明Sr3B6O11F2的粉末倍频效应约为2.5倍KH2PO4(KDP)，偶极矩计算表明倍频效应的主要贡献是BO3基团与SrOnF2(n=7，8)多面体在b方向的极性叠加。紫外-可见-近红外漫反射光谱显示，其紫外截止边低于190nm。通过第一性原理计算，Sr3B6O11F2为直接带隙化合物，能隙为5.53 eV，主要影响来自于O-2p，B-2p和Sr-5s轨道。在可见光区的双折射率约为0.0434-0.0403，非线性光学系数为d21=1.084 pm/V，d22=-1.174 pm/V，d36=-0.538 pm/V。
2.采用高温溶液法生长出Pb8Cd(BO3)6晶体，该晶体为三方晶系，空间群为R(3)(No.148)，a=9.5584(16)(A),c=18.670(3)(A),V=1477.2(4)(A)3,Z=3。Pb8Cd(BO3)6晶体结构具有一个二维的∞[Pb8B6O18]2-阴离子层，该层是由BO3、PbO4与PbO6基团组成，层与层之间通过Cd2+连接形成三维框架。实验证实Pb8Cd(BO3)6为同成分熔融化合物，紫外-可见-近红外漫反射光谱显示，其紫外截止边为260nm。通过第一性原理计算，Pb8Cd(BO3)6为间接带隙化合物，能隙为3.13 eV，主要影响来自于O-2p和Pb-6p轨道。
3.采用高温溶液法生长出Pb8Zn(BO3)6晶体，Pb8Zn(BO3)6晶体结构:三方晶系，空间群为R(3)(No.148)，a=9.505(6)(A)，c=18.162(9)(A)，V=1421.0(2)(A)3，Z=3。该晶体与Pb8Cd(BO3)6具有相似的晶体结构，不同处为层与层之间的连接离子。通过第一性原理计算，Pb8Zn(BO3)6为间接带隙化合物，能隙为3.06 eV，主要影响来自于O-2p和Pb-6p轨道。
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