近日,学院无机功能材料团队董雪华副研究员与四川大学化学学院邹国红教授合作在国际顶级学术期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》(中科院1区Top,最新影响因子16.1)在线发表了最新研究论文《Double Sb-N Coordination Enables Record-High Birefringence in UV-Transparent Crystals》(Angew. Chem. Int. Ed. 2025,DIO: 10.1002/anie.202424756)。该论文以四川师范大学化学与材料科学学院为第一完成单位,董雪华副研究员与邹国红教授为论文共同通讯作者,学院硕士研究生张蒲为第一作者。

在光电技术领域,双折射晶体作为一类具有光学各向异性的核心功能材料,其独特的偏振调控能力持续推动着现代光学系统的革新。这类材料的本质特性源于晶体内部结构的各向异性响应,当线性偏振光入射时,会分解为两束具有正交偏振态且折射率显著差异的透射光——即o光与e光。这种折射率分裂效应(Δn)赋予材料在光偏振态调控、相位延迟补偿及光束分束等关键器件中的不可替代性,广泛应用于激光调制、光学传感与量子通信系统。近年来,双折射晶体的研发已突破传统性能边界。科研人员通过结构引导与功能调控策略的协同创新,在拓宽了研究体系的同时,显著提升了材料的双折射性能。这种材料性能的迭代升级,标志着双折射晶体材料的研究从基础的功能基团探索向结构导向和性能调控的转型。
该工作中,董雪华副研究员与四川大学邹国红教授合作,首次报道了一例通过双Sb-N配位键结构导向的具有巨大双折射率(Δn = 0.79@546 nm)的新型紫外双折射晶体材料:(C12H8N2)SbF3。通过构建有机-无机杂化体系实现了光学性能的突破性调控。具体策略中,平面π共轭型双齿配位基团(邻菲罗啉)与含立体化学活性孤对电子的阳离子Sb3+的定向螯合发挥了关键作用:邻菲罗啉杂环上的两个N原子凭借孤对电子特性,与Sb3+通过双齿Sb-N配位键形成刚性配位模式,这种配位模式在空间上对有机平面实现了结构调控,使得邻菲罗啉的大π共轭平面在配位过程中展现出近乎平行取向排列,其高度有序的堆积模式使得化合物的总极化各向异性沿同一方向产生叠加,从而在宏观上构建出显著增强的双折射率。该工作为光电材料设计的新时代铺平了道路,推动了光子学,电信和精密光学仪器的进步。

文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ange.202424756
编辑:董雪华 审核:赵丽娟 终审:廖才祥