研究目的
合成具有大带隙的高效非线性光学钒酸盐，以克服现有钒酸盐中带隙小和激光损伤阈值低的障碍。
研究成果
成功合成了BaV2O6·H2O，其具有4.60电子伏特的宽禁带、适中的透光范围以及相当于KDP 0.5倍的二次谐波产生效率。理论研究证实了VO4基团对光学性能的作用。该研究为开发具有大禁带宽度和宽透光范围的新型非线性光学材料提供了见解。
研究不足
该化合物为水合物，因吸水性降低了其透光范围；不具备相位匹配能力，限制了二次谐波产生效率；且计算所得带隙小于实验值，表明计算方法可能存在误差。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用简易水热法合成，通过单晶X射线衍射进行结构分析，利用紫外-可见-红外光谱研究光学性质，使用改进的Kurtz-Perry系统测量二次谐波效应，并采用第一性原理计算分析电子结构。
2：样品选择与数据来源：
样品由分析纯BaCO?、V?O?和H?PO?在去离子水中合成，数据采集自合成的晶体。
3：实验设备与材料清单：
设备包括布鲁克Smart APEX II CCD衍射仪、布鲁克D8 Advance X射线衍射仪、HITACHI STA 7300热分析仪、紫外-可见-近红外分光光度计（SolidSpec-3700DUV）、中红外分光光度计（VERTEX 70）、配备EDS的LEO-1430VP扫描电镜，以及用于二次谐波测量的调Q Nd:YAG激光器。材料包含BaCO?、V?O?、H?PO?、去离子水、KBr基质及对比用的KDP。
4：0）、配备EDS的LEO-1430VP扫描电镜，以及用于二次谐波测量的调Q Nd:
4. 实验流程与操作步骤：合成过程为混合物200°C加热3天，冷却后干燥；结构分析采用X射线衍射，热分析通过TG-DSC完成，光学性质通过光谱仪测定，二次谐波效应随粒径变化测量，计算研究使用CASTEP软件包。
5：实验流程与操作步骤：
5. 数据分析方法：采用SADABS进行吸收校正，SHELXTL-97进行结构精修，Kubelka-Munk函数转换吸光度，第一性原理计算分析电子性质。
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Smart APEX II
CCD single crystal diffractometer
Bruker
Collecting single-crystal X-ray diffraction data
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D8 Advance
X-ray diffractometer
Bruker
Collecting powder X-ray diffraction data
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STA 7300
thermal analyzer
HITACHI
Performing thermal gravimetric and differential scanning calorimetry analyses
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SolidSpec-3700DUV
UV–vis–NIR spectrophotometer
Recording optical transmission range in UV–vis–NIR region
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VERTEX 70
MIR spectrophotometer
Recording optical transmission range in mid-IR region
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LEO-1430VP
scanning electron microscope
Performing elemental analysis with energy-dispersive spectroscopy
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Nd:YAG laser
Q-switched
Used in SHG measurements with improved Kurtz-Perry system
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CASTEP
package
Calculating electronic properties using first-principles methods
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