北京时间1月29日,位于新疆的中国科学院理化技术研究所传来喜讯,潘世烈研究员带领的团队研发出了一种名为氟化硼酸铵(ABF)的新型非线性光学晶体,这项成果已在国际顶级学术期刊《自然》上发表。ABF晶体之所以备受关注,是因为它的最短相位匹配波长达到了158.9纳米,成功打破了之前由氟代硼铍酸钾(KBBF)保持的纪录。 这两种晶体都属于我国自主研发的真空紫外激光核心材料。过去,KBBF晶体实现了我国在该领域的国际领先地位,它让200纳米以下的激光输出成为可能。如今,ABF晶体在光学性能上更胜一筹,不仅保持了高非线性系数和大双折射率等特性,还实现了深紫外到真空紫外波段的高透过率。 科学家之所以如此看重真空紫外激光,是因为它的波长短、光子能量高,在高端制造、科学研究和半导体检测等方面有着不可替代的作用。要想获得稳定高效的激光输出,关键得靠非线性光学晶体。随着技术的发展,全球都在寻找兼具优异性能和实用化生长潜力的新材料。 为了解决这个难题,潘世烈团队在理论设计和制备工艺上下了很大功夫。他们不仅验证了晶体的性能,还克服了大尺寸高质量单晶生长以及精密器件加工等工程难题,最终制备出了厘米级的高光学质量ABF单晶。这就好比给这颗晶体装好了“发动机”,为其走向实际应用打下了基础。 业内专家认为,从KBBF到ABF的跨越,标志着我国在光电功能材料领域实现了从跟跑到领跑的转变。这种跨越不仅提升了我国的自主保障能力,还为全球提供了新的解决方案。未来随着技术的进一步深化应用,我国有望在高端装备、量子信息等领域构建更坚实的技术根基。 这一突破也体现了我国在关键战略材料领域的研发实力和持久积累。依托这次成功的经验,我们有望发展出结构更紧凑、效率更高、稳定性更强的全固态真空紫外激光器,为下游科技基础设施和高端装备的升级提供源头支撑。