In der chemischen Synthese und Design, strukturelle Vielfalt ist das Potenzial neuer Verbindungen, die Basis von funktionellen Materialien zu erforschen, sondern für die gezielte Gestaltung von funktionellen Materialien mit spezifischen Eigenschaften, ist es eine große Herausforderung. Doch mit der Entwicklung der Technologie, High-Performance-Cluster-Rechenleistung drastisch erhöht wurde, das Screening aus einer riesigen Datenbank funktioneller Materialien mit hervorragender Leistung macht - Screening mit hohem Durchsatz, ausgehend von dem ersten Prinzip der potentiellen Energie Mindest globale Suchstruktur - Kristallstrukturvorhersage, das Verfahren zur Herstellung dieser neuen Materialien zu schaffen, die neue Struktur durch die strukturellen Eigenschaften des Lernens zu erforschen möglich geworden. Xinjiang technische Institut für Physik der neuen Funktionen optischen Materialien Labor Panshi Lie Team seit 2011 Software-Entwicklung Material, Material-Design zu beginnen, die erste 1. Ein-Prinzipien-Berechnung und Vorhersage-Studien geben die Richtung für die neue Materialvorbereitung.
In den letzten Jahren hat das Team einige Fortschritte in Bezug auf die Kristallstrukturvorhersage und rationale Design von funktionellen Materialien. Die Forscher zunächst eine globale Suche nach dem niedrigsten Energiestruktur eingeführt, um eine Struktur Vorhersageverfahren der nichtlinearen optischen Materialien Infrarot- und Ultraviolett-nichtlinearen optischen Materialien zu erreichen, Infrarot nicht-linearen optischen Material, wobei die Anforderung für optische Anwendungen ist die wesentliche Voraussetzung, die Erhöhung des Schwellenlaserschaden ersten zu treffen Forscher globale Suchmethode eingeführt, um die niedrigste Energie-Struktur eine ausgezeichnete Leistung in Infrarot nichtlinearen Na-Ga-S-System für die Suche Optisches Material: Struktur zeigt das NaGaS der I-42d-Raumgruppe 2Nicht nur mit dem kommerziellen Material AgGaS 2zu den nichtlinearen optischen Koeffizienten entsprechen, und hat die höchste thermische Leitfähigkeit im Infrarot nichtlinearen optischen Material, wodurch ein hohe Laserzerstörschwelle erleichtert wird. Somit Nagas 2Effektiv die Schwelle Laserschäden verbessert und die thermischen Effekte aufgrund der Zwei-Photonen-Absorption vermeidet die Ergebnisse zu produzieren werden im Journal of the American Chemical Society "Inorganic Chemistry" (Inorg Chem 2018, DOI: .. 10.1021 / acs.inorgchem.8b01174) veröffentlicht .. in dem nichtlinearen optischen Material in der UV, entworfen DUV kann die Anforderungen des nichtlinearen optischen Materials und eine kohärente tiefe Ultraviolettlichtleistung ist eine herausfordernde Aufgabe sein, zu erfüllen. Forscher eine stabile Struktur bei Normaldruck gefunden wurde Na-be-BO-System gefunden Unter den vier Phasen mit der niedrigsten potentiellen Energie ist das Na-6BO der P-6-Phase 3Ausgezeichnete nichtlineare optische Eigenschaften: Deep - UV - Cutoff - Seite bis zu 171 nm, Frequenzverdopplungseffekt und kommerzieller Standard - KDP (KH 2PO 4) Äquivalent und die Phasenanpassung zu dem tiefen UV-Bereich sein kann; ..., veröffentlichte in dem oben genannten „Science Report“ (Sci Rep 2016, 6, 34839) ferner auf die Gruppe, die durch die Einführung Fluor Blauverschiebung des UV-Cut die Bandlücke zu erhöhen Seite, eine asymmetrische Verteilung der Elektronen auch die nichtlinearen optische Eigenschaften, Struktur und reich tragen dazu bei, die Wahrscheinlichkeit des Findens nicht-kardialen Verbindungen helfen. auf den oben genannten Eigenschaften auf Basis zu verbessern, bei Normaldruck finden Be-BOF hervorragende Leistung im tiefen System UV-nichtlineares optisches Material γ-Be 2BO 3F, welches für tiefe ultraviolette 138nm Schnittkante auf, das 1,8-fache Multiplikators KDP-Effekt, 152nm UV-Wellenlänge erreicht tiefe Phasenanpassung wird der tiefen ultravioletten Bereich nichtlineare optische Kristall potentielle Anwendung aufweist; Korrelationsergebnisse in dem Journal of the American Chemical Society veröffentlicht " Anorganische Chemie (Inorg. Chem. 2018, 57, 5716).
Vor kurzem hat das Team einen Durchbruch in dem rationalen Design gemacht, neue Methode Materialien Prognose zu entwickeln. Das Verfahren ist durch eingehende Untersuchung der Beziehung zwischen Struktur und Eigenschaften, die Funktionsmodul steuert auf die Leistung der Antwort zusammenhängt raben und dann das Modul zusammen entwickelt, um neue Materialien vorherzusagen. Tetraedrische Element ist die Grundeinheit für DUV nichtlinearen optisches Material der Gestaltung, aber wegen der Unsicherheit in der Frequenzantwort in Antwort auf die optisch anisotrope Materialwissenschaftler nicht Bedeutung für die Anwendung in dem tiefen Ultraviolett nichtlinearen optischen Material befestigen. um den optisch anisotropen tetraedrischen Reaktionsmechanismus zu erforschen, haben die Forscher Auswerteverfahren und gefunden optisch anisotropen tetraedrischen kovalente Wechselwirkungen, da stark tetraedrischen Winkel der Abweichung von Kationen der seltenen Erden erleichtern tetraedrische Element verursacht vorgeschlagenen die optische Anisotropie. dieser Teil der Arbeit wurde im Journal der Royal Society of Chemistry "chemischen Kommunikation" (Chem. Commun., 2017, 53, 2818). in weiteren Studien veröffentlicht, haben die Forscher durch das System Tetraeder suchen Prädiktion optisch anisotropen Verbindung und tetraedrischen Elements Steuerung der optischen Anisotropie Verbindung gefunden Funktionsmodul - mit ‚RV‘ und es tetraedrischen Elemente angeordnet winkelversetzt auf der Basis des Funktionsmoduls nicht das Seltenerdelement als eine Kontrolle über die Symmetriekristallstruktur zerstören und das Design der optischen Anisotropie in einem Phosphat DUV-Reihe nicht-lineares optisches Material. Doppelbrechung dieser Materialien vor der nicht-kardialen tetraedrischen Verbindung und wurde im Vergleich zu dem tiefen Ultraviolett signifikant verbesserte Kante Blockierung wo α-YSC (PO4) 2 mit Abstand des ersten Beispiel ist zu erreichen die Deep-UV-nicht-lineare optisches Material vorläufige Bewertungsanforderungen von Phosphat. die rein theoretische Design in internationalen Zeitschriften veröffentlicht, "American Chemical Society" (J. Am. Chem. Soc. 2018, 140, 10726).
Figur: seedy Verschieben des Funktionsmoduls von der zentralen Verbindung an der nicht-Center-Ausführung der nichtlinearen optischen Kristallverbindung in der Outer tiefen Ultraviolett
