陈兆慧，符继红，高晶

(新疆大学理化测试中心，新疆乌鲁木齐830046)

0 引言

在探索非线性光学材料的研究中，硼酸盐材料以其优异的结构特点吸引了大量的科研工作者，根据硼酸的特点，有目的的去进行结构的设计和选型在探索无机非线性光学材料中起着举足轻重的作用[1−4].五硼卤化物M2B5O9X(M:Ca,Sr,Ba,Pb;X:Cl,Br,I)[5,6]，具有非中心对称的硼氯钙石结构，因此这类化合物都具有非线性光学效应，近年来一直是人们研究的热点.2002年，P.Held[7]等人以BaCl2为助熔剂，用高温熔液法生长出2 mm×1 mm×1 mm的晶体，并对其进行了晶体结构的解析.本文用顶部籽晶法生长出厘米级的Ba2B5O9Cl单晶，对该化合物结构，非线性效应进行了研究，并对其电子结构和价键进行了计算，同时对该晶体的性能和电子结构进行了分析.

1 实验

1.1 实验原料及仪器

实验所用原料为分析纯的BaCl2·2H2O、H3BO3、LiF和BaCO3等.所用仪器设备为马弗炉(T<1200˚C，上海实验电炉厂)；自制单晶生长炉(T<1 200˚C)；Al-708P可编程温度控制仪(厦门宇光电子仪器厂).

1.2 Ba2B5O9Cl的固相合成及晶体生长

固相合成：按照化学计量比称取BaCl2·2H2O、H3BO3以及BaCO3粉末置于研钵中研磨，混匀后，置于刚玉坩埚中，在500˚C下预烧约10 h，压实后，于880◦C下烧结36∼48 h，自然冷却至室温，取出研细即得所需产物.

晶体生长：通过大量助熔剂的筛选，以LiF：H3BO3=3:1作为生长Ba2B5O9Cl晶体的助熔剂.将上述固相合成的粉末与助熔剂混合均匀，分批熔于铂金坩埚中，将装有单晶生长原料的坩埚放置单晶生长炉内，缓慢升温至830˚C，恒温24 h以上，确保物料充分熔化，快速降温至750˚C，插入铂丝，然后以2˚C/d的速率降温，当杠上聚集了一定量的多晶后，将籽晶杆提出液面，以20˚C/d的速率降温300˚C，然后自……