近日，中国科学院新疆理化技术研究所研究员潘世烈团队提出氟化多面体与平面B-O基团协同组装的结构设计策略，利用氟化多面体的“剪切”效应和定向聚合能力，实现π共轭功能单元的一致排列，成功合成系列碱金属氟化硼酸盐KABF、RABF和CABF。相关研究发表于《先进功能材料》。

深紫外（DUV，λ<200nm）全固态激光器作为现代科学研究与工业生产的关键工具，在材料分析、光刻等领域应用广泛。其商业化应用高度依赖性能优异的非线性光学（NLO）晶体，但这类晶体的研发受限于严苛的应用条件，需同时具备大倍频响应、合适双折射和宽禁带等平衡光学特性。

长期以来，硼酸盐因优异的深紫外透射性能成为研究热点，虽已开发出β-BBO、LBO等材料，但多数无法通过直接倍频实现深紫外相位匹配。氟化硼酸盐体系凭借结构多样性和优异性能脱颖而出，然而现有材料如KBBF存在层状生长习性和原料毒性等缺陷，且含链状聚合[BO₃]^3-基团的深紫外非线性光学晶体极为稀缺，如何通过结构设计实现功能单元的有序排列，成为突破深紫外非线性光学材料性能瓶颈的关键问题。

本项研究通过氟化多面体调控平面B-O单元取向，构建出含¹_∞[BO₂]链的新型结构，其中[BO₃F]^4-四面体与链状聚合[BO₃]^3-单元协同组装，形成平行排列的²_∞[B₄O₆F]层状结构。材料表现出卓越性能：倍频响应达1.6-1.7×KDP（1064nm）和0.4-0.5×BBO（532nm），最短I类相位匹配波长低至161.5-168.6nm，紫外截止边<190nm。该策略突破了链状聚合[BO₃]^3-单元构建与非中心对称结构组装的控制难题，通过阳离子调控实现结构柔性适配，展现出氟化硼酸盐体系的结构稳定性与多样性。

这项研究不仅为深紫外非线性光学晶体提供了高性能候选材料，更确立了氟化多面体与聚合BO₃单元协同作用的设计范式，为下一代无铍、低毒性深紫外非线性光学材料的研发开辟了新路径，推动相关激光技术向更高精度、更广泛应用场景发展。

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202531049