然冷却至室温，得到化学式为[Rb3Cl] [Ga3PS8]的无色晶体。记为样品3#。
[0034] 实施例4
[0035]将Ga单质（95mg)，P单质（14mg)，S单质（140mg)和RbBr(350mg)配料并混合 均匀后，装入石英管中抽真空至10 4Torr封管，放入马弗炉中缓慢加热至700°C，保温数72 小时后，经过5°C/h降温至400°C后，关掉马弗炉自然冷却至室温，得到化学式为[Rb3Br] [Ga3PS8]的无色晶体。记为样品4#。
[0036] 实施例5
[0037]将Ga单质（60mg)，P单质（9mg)，Se单质（181mg)和RbBr(300mg)配料并混合 均匀后，装入石英管中抽真空至10 4Torr封管，放入马弗炉中缓慢加热至750°C，保温数72 小时后，经过5°C/h降温至400°C后，关掉马弗炉自然冷却至室温，得到化学式为[Rb3Br] [Ga3PSes]的黄色晶体。记为样品5#。
[0038] 实施例6样品的非线性光学性能表征
[0039] 将样品2#和4 #的晶体及做参比用的AgGaS2晶体用标准筛分别筛选出30-50， 50-75, 75-100,100-125,125-150,150-200, 200-250nm七个范围粒径的晶体，分别装样，置 于激光光路下，用近红外CCD探测器在1700nm激光强度下测试其非线性光学性能，再以粒 径大小为横坐标，所测非线性光学性能为纵坐标作图，来判断2 #和4 #晶体材料非线性光学 性能的大小及2#和4 #晶体材料相位匹配情况。图6表明2 #和4 #晶体具有较大的非线性光 学性能，约为AgGaS2的三倍，在1700nm处为I型相位匹配。
[0040] 实施例7样品的激光损伤阈值测试
[0041] 将样品1#，2#，3#，4 #和5 #晶体及做参比用的AgGaS2晶体用标准筛分别筛选出 50-75nm范围粒径的晶体，分别装样，置于脉冲宽度为8ns的1064nm激光光路下，不断提高 激光的功率，观察样品表面的损伤情况，直至样品出现损伤光斑，记录此时激光器功率，并 测得损伤光斑大小，可计算出样品的激光损伤阈值。表1表明1 #，2#，3#，4#和5 #多晶粉末激 光损伤阈值是商用AgGaSj^ 15-60倍。
[0042] 本发明的晶体结构参数为：
[0043](1)[A3X] [Ga3PQs](A=Na或K或Rb或Cs ;X=F或Cl ;Q=S或 Se)，属于正交晶系的Pmn〗^ 间群，0 =: A,f.=: 6.3569(12)-7J125(14)A，c'=17.839(3)-19.570(4)A,a= 90。，0 = 90。，y= 90。，V =816.7(3)-1128.1(3)A'Z = l〇
[0044](2) [A3X] [Ga3PQs](A=Na或K或Rb或Cs;X=Br或I;Q=S或Se)， 属于单斜晶系的Pm空间群，议=6,37?:5(19)-7.5655(17)爲#=7:.::178(2)-8,3〇96(16) A，t= 9.467(3)-11.252(3)A,a=9(T，0=lO7.O29-lO7.23U4)°，y=9(r，V= 414.2(2)-504,6(2)A'Z= 2〇
[0045] 表1、在1064nm处，本发明的产品和AgGaS#晶粉末激光损伤阈值的对比
[0046]
[0047] 以上所述，仅是本发明的几个实施例，并非对本发明做任何形式的限制，虽然本发 明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱 离本发明技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等 效实施案例，均属于技术方案范围内。
【主权项】
1. 一种化合物，其特征在于，所述化合物含有[Ga 3PQs]n2n阴离子基团，其中Q = S或 Se，n = 1 或 2 或 3 或 4。2. 根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，优选的，具有如下所示的分子式：[M] a [Ga3PQ丄，其中M为阳离子或阳离子基团，m为M的价态，满足am = 2n。3. 根据权利要求1或2所述的化合物，其特征在于，具有如下所示的分子式：[A 3X] [Ga3PQ8]，其中 A = Na 或 K 或 Rb 或 Cs ;X = F 或 Cl 或 Br 或 I。4. 权利要求1-3所述化合物的合成方法，其特征在于，将镓、磷、Q (Q = S或Se)和AX (A =Na或K或Rb或Cs ;X = F或Cl或Br或I)的原料配料并混合均匀后，装入石英管中，抽 真空后封管，放入马弗炉中缓慢加热至600-90(TC，保温不少于1小时后关掉马弗炉自然冷 却至室温，得到所述化合物。5. 根据权利要求4所述的合成方法，所述原料中镓元素、磷元素、Q和AX的摩尔比例为 Ga : P : Q : AX = 3 : 1 : 8 : 5〇6. 根据权利要求4或5所述的合成方法，其特征在于，所述抽真空的真空度为 10 4Torr07. 根据权利要求4或5所述的合成方法，其特征在于，放入马弗炉中缓慢加热至 650-800°C ;优选加热至 700°C。8. 根据权利要求4或5所述的合成方法，其特征在于，所述保温时间不少于24小时，优 选不少于72小时，进一步优选不少于144小时。9. 根据权利要求4或5所述的合成方法，其特征在于，所述镓的原料是镓单质、硫化镓 化合物、硒化镓化合物中的任一种，所述磷的原料是磷单质、硫化磷化合物、硒化磷化合物 中的任一种。10. 根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，保温后程序降温至400°C，再关掉马 弗炉自然冷却至室温，得到无色或者黄色晶体。11. 根据权利要求4所述的合成方法，其特征在于，保温后直接关掉马弗炉自然冷却至 室温，得到无色或者黄色粉末。12. 权利要求1-3所述的化合物或权利要求4-11任一项合成方法所得到的化合物的用 途，其特征在于，作为红外非线性光学材料应用于激光领域。
【专利摘要】本发明提供一种化合物及其合成方法与应用。该化合物含有[Ga3PQ8]n2n-阴离子基团，其中Q＝S或Se，n＝1或2或3或4。合成方法为将镓、磷、Q(Q＝S或Se)、AX(A＝Na或K或Rb或Cs；X＝F或Cl或Br或I)的原料配料并混合均匀后，装入石英管中，抽真空后封管，放入马弗炉中缓慢加热至600-900℃，保温不少于1小时后关掉马弗炉自然冷却至室温，得到所述化合物。该化合物为无色或者黄色晶体或粉末，具有优异的红外非线性光学性能和很高的激光损伤阈值。合成方法步骤简单，所得产品纯度高、收率高，适合商业化生产。
【IPC分类】C01B25/14
【公开号】CN105129753
【申请号】CN201510381418
【发明人】刘彬文, 郭国聪, 徐忠宁, 曾卉一
【申请人】中国科学院福建物质结构研究所
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月2日