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本论文为了探索新的光学晶体材料，研究了部分硼酸盐化合物和氟碳酸盐化合物体系，以期寻找到优秀的潜在光学晶体材料。本论文研究了碱金属碱土金属硼酸盐体系(M2O-MO-B2O3，M=Li，K；M=Ba)和碱土金属过渡族金属硼酸盐体系CaO-ZnO-B2O3中化合物的结构和性质，发现并合成了两个新的硼酸盐化合物。对这些化合物的热稳定性、荧光性质进行了研究。此外还通过中子粉末衍射研究了氟碳酸盐化合物的结构，并测定了其非线性光学性能，发现所研究的氟碳酸盐化合物具有优良的非线性光学性质。
测定了K2O-BaO-B2O3体系固相线下相关系，观察到一个新的三元化合物KBaB5O9。通过粉末衍射数据精修结构研究发现它与KSrB5O9的结构同构，两者可以形成连续固溶体。研究了KBaB5O9:Eu3+的荧光特性，发现其有较好的发光性质。
在Li2O-BaO-B2O3体系固相线下相关系的研究中合成了一个用少量Na离子(1％at.)稳定下来的新化合物LiBa4B3O9。
研究了CaO-ZnO-B2O3体系的固相线下相关系，给出了一定温度范围条件下的相关系图。
分别利用中子粉末衍射数据精修和X射线衍射数据精修研究了氟碳酸盐KCaCO3F和KSrCO3F的结构。其中KCaCO3F含有原子序数相近的原子K和Ca，它们的X射线衍射系数很相近，难以利用X射线加以区分。因此利用中子粉末衍射对其进行了研究。确定了结构中K原子和Ca原子的位置。两种化合物结构包含沿着a-b平面规则平行排列的CO3基团，而且CO3基团和F原子的极化率相差很大，这些都可能导致化合物可能有良好的非线性光学性能。笔者测量了两种化合物的非线性光学性能，粉末倍频数据表明两者的倍频系数分别是KDP的5倍和13.4倍，表明两者化合物都有可能成为非常优良的非线性光学材料。