中红外（mid-IR）非线性光学（NLO）材料对于光子学研究和最先进的激光技术的发展至关重要，但是，优化二次谐波（SHG）系数dij和激光诱导损伤阈值（LIDT）的竞争要求以及通常需要的苛刻合成条件阻碍了这些重要光电材料的研究。有鉴于此，同济大学的张弛等研究人员，报道了一种具有强二次谐波产生的一致熔化中红外非线性光学钒酸盐。

本文要点

1）研究人员报道了极性非直链钒酸盐Cs₄V₈O₂₂（CVO）的简易水热合成，其具有[VO₄]和[VO₅]多面体平行排列的准刚性蜂窝层状结构。

2）CVO具有宽的红外透明窗口、高的LIDT和一致熔化行为。特别是，在钒酸盐金属族中，它显示出非常强的相位匹配SHG强度（1064 nm时为12.0×KH₂PO₄，2100nm时为2.2×AgGaS₂）。

3）第一性原理计算表明，CVO的特殊倍频响应主要来源于[V₄O₁₁]∞层中的虚拟电子跃迁，而CVO优异的光学透射率来自于层状结构所产生的振动声子的特殊特性。

本文研究表明CVO是一种出色的中红外NLO候选材料。

参考文献：

Chao Wu, et al. A Congruent-Melting Mid-Infrared Nonlinear Optical Vanadate Exhibiting Strong Second-Harmonic Generation. Angewandte Chemie, 2021.

DOI：10.1002/anie.202108886

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202108886