“中国牌”晶体的发现及其启示*
2021-12-01陈崇斌
广西民族大学学报(自然科学版) 2021年4期
陈崇斌
(浙江师范大学科学教育系,浙江金华 321004)
非线性光学晶体是前沿科学研究和高技术产业应用中一种不可或缺的材料,其重要性堪比人类饮食中的食盐,虽少但不可被替代。目前,国际上已实用化的优质非线性光学晶体共有4 种,分别是BBO (偏硼酸钡)、LBO(三硼酸锂)、KBBF(氟代硼铍酸钾)、KTP(磷酸钛氧钾),其中KTP 晶体是美国杜邦公司发明的,其余3 种均是中国科学家依据原创理论指导发现的。这3 种晶体,BBO、LBO 在20 世纪90年代被国际学术界誉为“中国牌”晶体;KBBF对西方国家实行技术禁运,而且在2018 年被评为“中国科学院改革开放四十年40 项标志性重大科技成果”之一,[1]是当代中国最具代表性的原始创新案例之一。当前,中国科学研究正处于由跟踪西方先进研究向原始创新转变的历史时期,“中国牌”晶体的成功经验,无疑具有深刻的借鉴意义。鉴于此,文章基于历史文献,结合陈创天院士的访谈,回顾并总结这项研究的发展历程,以期得到有益的启示。
1 “中国牌”晶体发现的理论基础:阴离子基团理论
“中国牌”晶体的探索活动,始于中国科学家陈创天于20 世纪70 年代提出阴离子基团理论的原始创新。
1.1 阴离子基团理论形成的国际学术背景
非线性光学诞生于20 世纪60 年代。1961年,美国科学家弗兰克(Franken)等人利用波长为694.3 nm 的红宝石激光照射石英晶体,激光穿过晶体后出现了波长为347.2 nm 的倍频光(频率是入射激光的2 倍),这一发现标志着非线性光学的正式诞生。[2]非线性光学诞生后,寻找优质非线性光学晶体成了科学前沿研究的一个重要发展方向,科学家也提出了一系列科学理论来指导这项研究工作。……
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