在技术进步和现代设备开发的不断增长的需求的驱动下，直接全固态技术产生非线性光学（NLO）晶体的相干激光器在许多重要领域中发挥着重要作用，例如精密微制造，生物组织成像，超快速光谱学和信息存储。有鉴于此，北京师范大学化学学院的吴立明、陈玲等研究人员，揭示了NLO-半有机物（C5H6ON）+（H2PO4）-的日盲紫外区的偶极矩调制和优势协同效应。
本文要点
1）研究人员报道了一种在重要的日盲紫外波段显示出良好性能的新型半有机NLO材料（C5H6ON）+（H2PO4）-，4HPP，其中LAP及其氘化DLAP是唯一商业化的半有机材料。
2）首次将4-羟基吡啶（4HP+，（C5H6ON）+）阳离子鉴定为NLO活性阳离子，并对如何消除偶极-偶极相互作用以避免由极性诱导极化率引起的不必要的中心对称陷阱进行了论证。
3）与LAP相比，4HPP具有更具竞争力的甚至更好的性能，包括更好的热稳定性（在166℃下分解，LAP为112℃）；更宽的透明范围（0.26–1.50 μm）；非常强的SHG响应（3×KDP）；适当的大双折射（Δncal=0.25，LAP为0.075）；以及较高的激光诱导损伤阈值（2.2×KDP）。
4）第一性原理计算表明，π-共轭有机（4HP）+阳离子控制了光学各向异性，而有机和无机部分的协同作用控制了SHG过程。
本文研究发现为合理设计需要偏心结构的高性能半有机材料指明了一条新的途径。
参考文献：
Jing Lu, et al. Discovery of NLO Semiorganic (C5H6ON)+(H2PO4): Dipole Moment Modulation and Superior Synergy in Solar-Blind UV Region. JACS, 2021.
DOI：10.1021/jacs.1c00959
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00959
