Angew. Chem. ：磺酰胺，一种由极性共价[SO2(NH2)2]四面体组装而成的深紫外非线性光学晶体

深紫外（λ< 200 nm）非线性光学（NLO）晶体是全固态激光器输出深紫外激光的关键元件。目前，仅有KBe₂BO₃F₂（KBBF）晶体实现了Nd：YAG的直接六倍频深紫外激光（波长=177.3 nm）输出。KBBF晶体拥有优异的光学性能，然而其晶体的层状习性，原料剧毒等制约了它更广泛的应用。因此，设计合成新一代的深紫外非线性光学晶体是目前亟待研究的课题。

近年来，以磷酸盐和硅酸盐为代表的非π共轭体系已经成为深紫外非线性光学材料领域的热点。但是由于[PO₄]和[SiO₄]这些四面体非线性功能基团是非极性的，使得它们的微观二阶极化率和极化率各向异性较小，从而对晶体的非线性系数和双折射贡献很小。特别是较小的双折射，严重限制了材料在深紫外区域的相位匹配性能。因此，要想在非π共轭深紫外非线性光学材料研究方面有新的突破，关键就是要发展出具有极性的新型四面体非线性功能基团。

近日，中国科学院福建物质结构研究所的罗敏团队通过理论计算筛选出了一种新型极性非π共轭深紫外非线性活性结构基元，即[SO₂(NH₂)₂]。相比于该团队之前提出的极性[SO₃NH₂]基团来说，极性[SO₂(NH₂)₂]基团在极化率各向异性，超极化率以及基团能带等多方面都有明显提升。在计算的基础上，发现了磺酰胺深紫外非线性光学晶体。该晶体实现了“组分-结构-性能”之间的平衡，因此在倍频性能（~4倍KDP），双折射率（~0.07@589.6nm）以及最短相位匹配波长（~188nm）等多方面都打破了非π共轭深紫外非线性光学晶体的纪录。值得注意的是，该晶体物化性能稳定，易于通过溶液法获得大尺寸的单晶，有良好的实际应用前景。

此项研究不仅提供了一个性能优良的极性非π共轭基团，而且发现了一个具有良好应用前景的深紫外非线性光学晶体，是深紫外非π共轭非线性光学晶体发展中的一个里程碑。

论文信息：

Sulfamide: a Promising Deep-ultraviolet Nonlinear Optical Crystal Assembled from Polar Covalent [SO₂(NH₂)₂] Tetrahedra

Haotian Tian, Prof. Dr. Ning Ye, Dr. Min Luo

文章第一作者为中国科学院大学博士生田皓天

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202200395