中国科学院新疆理化技术研究所潘世烈

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近日，受美国化学会化学类国际顶级期刊《化学评论》（Chemical Review）的邀请，中国科学院新疆理化技术研究所特殊环境功能材料与器件重点实验室研究团队与美国西北大学研究团队联合发表了题为“硼酸盐：光学材料的富矿”（Borates: A Rich Source for Optical Materials）的硼酸盐光学晶体发展特邀综述（Chem. Rev. 2021, 3, 1130-1202）。新疆理化技术研究所为第一完成单位，新型光电功能材料实验室米日丁·穆太力普博士为第一作者，潘世烈研究员和美国西北大学Kenneth R. Poeppelmeier教授为共同通讯作者。该论文结合新疆理化技术研究所光电功能晶体材料研究团队近14年的研究成果积累，对硼酸盐结构化学的研究进展进行了系统的讨论和分析，并对硼酸盐非线性光学晶体、硼酸盐双折射晶体和硼酸盐自倍频晶体进行了全面的总结和展望。

　　硼酸盐因其丰富的结构类型，成为研究无机结构化学优选体系。同时，硼酸盐晶体具有高的非心对称化合物比例、宽透光范围、高激光损伤阈值和稳定的物理化学性质等优势，是探索短波长非线性光学、双折射、激光自倍频等晶体材料的优选体系。目前，在化学家、矿物学家和材料学家的共同努力下，共合成超过千余种硼酸盐化合物，它们呈现出丰富的结构化学和优异的光学性能。其中，我国科学家相继发现的BBO、LBO和KBBF三大“中国牌”硼酸盐晶体，奠定了我国在紫外、深紫外非线性晶体研究的国际领先地位。基于此，新疆理化技术研究所光电功能晶体材料研究团队在成立至今一直坚持以研究硼酸盐晶体结构多样性，并进一步设计合成硼酸盐光学晶体为主要任务和目标。
　　该特邀综述以硼酸盐结构化学和硼酸盐光电功能晶体为主题，系统剖析了目前所有无机硼酸盐化合物结构化学的多样性。基于此，重点总结了硼酸盐对称性、元素分布、基本构筑单元、阴离子框架和新颖的结构特征。此外，详细地介绍了硼酸盐非线性光学晶体、硼酸盐双折射晶体和硼酸盐自倍频晶体的结构-性能相关性。此外，该综述对目前硼酸盐结构化学的研究现状和发展趋势进行了展望，对尚未清晰的理论机制、结构预测和模拟面临的挑战和硼酸盐晶体性能的极限等关键科学问题进行了归纳、讨论、总结和展望。本文对硼酸盐结构化学和硼酸盐晶体的理解将为短波长光学晶体的合理设计提供更好的指导，也将为硼酸盐的实际应用带来新的机遇。
　　据悉，Chemical Reviews是化学领域最具权威的综述期刊，2020年的影响因子为52.758，该期刊刊载化学科学当前最重要的研究进展和评论，每年仅发表200余篇综述论文。该论文的发表显示出硼酸盐晶体材料的重要性和发展潜力，也是国际权威期刊对我国在该领域取得的学术成果的充分肯定。
　　文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrev.0c00796