北京
前不久
我国自主创制的
氟化硼酸铵（ABF）晶体
登上《自然》期刊
首次实现直接倍频
真空紫外激光158.9纳米输出
创造了该领域
世界最短输出波长纪录
将时针拨回到2007年初夏
已在美国西北大学
开展博士后研究多年的潘世烈
回国在中国科学院
新疆理化技术研究所
开始“创业”
他心中有一张清晰的蓝图——
研制新一代深紫外非线性光学晶体
非线性光学晶体
能将普通激光转化为
特殊波长的超强光束
为高端科研装备
精密激光制造等领域
提供新一代核心光源
长期以来
找到具有大带隙
强非线性光学效应
高双折射、易生长等
苛刻性能的新晶体
是世界性难题
潘世烈发现
氟原子能在硼酸铵材料中
发挥微妙的平衡作用
经过大量的计算机模拟实验
氟化硼酸铵晶体的有效性得到验证
接下来
就是要让晶体“长出来”
缺少参考文献
没有现成工艺
科研团队不光要根据材料特性
摸索制备方法
就连反应釜都要自己画图纸定制
团队基于晶体物化特性
开发并优化了气相沉积法
历经近十年的科研攻关
和成百上千次的实验
2016年
首次成功合成毫米级ABF晶体
让深紫外晶体材料波长
突破至200纳米以下
从毫米级到厘米级
又是一次“从0到1”的科研攻关
根据数十年积累的海量数据
团队不断优化工艺筛选优势晶核
克服了晶体层状生长习性
2024年
厘米级尺寸的ABF单晶
终于成功创制
晶体“长大”难题一举攻克
团队还依托系统性试验优化
自主研发出一套完整适配
ABF晶体的器件加工工艺
实现了从单晶材料到
实用化器件的关键跨越
不久后
ABF晶体器件迎来测试
随着特定的激光束入射晶体
新的世界纪录诞生了
“成了，新晶体做成了！”
扎根边疆近20年
潘世烈兑现了自己的承诺
【原标题】又一次“从0到1”！我国自研新晶体，创造世界纪录！
来源 | 科技日报微信公众号
编辑 | 陈菲扬
责编 | 卢思宇
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