新型无机固态功能材料的探索在推动科技进步、促进工业发展以及提升民众生活品质方面扮演了关键角色。尤其在无机非线性光学材料领域，日盲区紫外（200–280 nm）非线性光学晶体是将固态激光器的波长扩展到日盲区紫外的关键材料，对光刻、微加工和医疗激光治疗等领域的应用至关重要。然而，在设计和合成日盲区紫外非线性光学晶体时，实现宽透过范围、强二次谐波响应和适中双折射率之间的平衡仍是一项巨大的挑战。
自建组以来，邹国红教授团队专注于无机光电晶体材料的定向设计与可控合成，拓展了多种新材料的研究体系，涵盖过氧酸盐（Angew. Chem. Int. Ed., 2018, 57, 8619）、汞基含氧酸盐（Angew. Chem. Int. Ed., 2022, 61, e202116790）、锑基含氧酸盐（Angew. Chem. Int. Ed., 2019, 58, 6528; Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 21151; Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202318976）以及金属卤化物（Adv. Mate., 2023, 35, 2300136; Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202318385; Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202400760）。
近日，我们提出了功能基元序构策略，通过计算辅助筛选出日盲区紫外潜在功能基元GeO3基团，理性设计并合成了两种优异的范德华层状日盲区紫外光学晶体：具有类黑磷结构的非线性光学晶体GeHPO3和具有类石墨烯结构的双折射晶体K(GeHPO3)2Br。其中，GeHPO3是首个报道的Ge(II)基氧化物非线性光学晶体，具有卓越的二次谐波响应，短的紫外吸收截止边和适中的双折射率。这些特性表明GeHPO3是一种非常优异的日盲区紫外非线性光学材料。这一研究不仅开创了日盲区紫外光学材料研究的新体系，为开发Ge(II)基光电材料提供了关键的实验见解，还为设计具有定制性能的结构驱动型功能材料提供了战略蓝图。
该研究成果以“Enhanced UV Nonlinear Optical Properties in Layered Germanous Phosphites through Functional Group Sequential Construction”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed.上，文章第一作者为四川大学化学学院博士研究生田瑶，通讯作者为四川大学化学学院邹国红教授。特别感谢国家自然科学基金委和四川大学的经费支持。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202409093
