报告题目:新型非线性光学材料的探索
报告人:林哲帅研究员
中国科学院理化技术研究所
时间:2018年12月25日(星期二)16:00
地点:材料馆A323
个人简介:
林哲帅,中国科学院理化技术研究所研究员。1998年天津大学物理系本科、硕士,2002年中国科学院福建物质结构研究所博士,2004-2008年英国剑桥大学卡文迪许实验室博士后,2008年-现在中国科学院理化技术研究所项目研究员、研究员。长期从事新型光电功能材料的构效关系研究和新材料探索。近5年在Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、Nat. Comm.等学术期刊,以通讯作者发表SCI论文90余篇。受邀在Coord. Chem. Rev.、Adv. Opt. Mater.、J. Phys. D: Appl. Phys.等撰写综述文章多篇。5篇文章被ESI评为近10年的TOP paper和高引用文章。
报告摘要:
非线性光学效应描述光在介质中发生频率改变或能量交换的行为。通过光与物质非线性相互作用的研究,可以获得有关物质的组成、结构、状态、能量耦合及转移等重要信息,反映出物质的声、光、电、力、磁、热等方面特性,从而可以研究相变、超导、元激发、表面物理、高温等离子体等方面的问题;也能够使物质按人们所希望的方式发生各种变化,如加热、致冷、压缩、冲击、光聚合、可控化学反应等。利用非线性倍频和混频效应、可调谐光参量振荡以及受激散射等效应可产生强相干光辐射,开创产生新的激光辐射光源的物理途径,填补了各类激光器件发射激光波长的空白光谱区。因此,随着近年来光电技术向着更宽波段和更广应用环境拓展,我们迫切需要发展系列新型深紫外、中远红外以及可用于复杂/极端条件的非线性光学材料。
但是,非线性光学材料种类繁多、结构多变,利用传统的“炒菜式”实验探索,盲目且效率很低。近年来,为了加快新材料研发速度,基于密度泛函理论的第一性原理计算方法在新型非线性光学材料探索中得到了广泛的应用。通过建立新型非线性光学材料虚拟筛选系统,与实验合成紧密结合,我们取得了以下研究进展:(1)基于第一性原理,发展适用于非线性光学晶体探索的计算方法和分析工具,提出中红外硫族和卤族等非线性光学晶体的结构选型依据。(2)提出“同向排列-二维桥连”的分子设计策略,设计合成多种新型非线性光学材料。(3)发现系列可应用于高温高压等极端环境的特种非线性光学材料,为非线性光学晶体的应用提出新方向。