【学术聚焦】2026年第15期：全国重点实验室陈玲教授团队在日盲紫外（SUV）波段非线性光学晶体方面取得新进展

非线性光学晶体是激光技术与光通信技术的核心材料之一，然而，日盲紫外（SUV，200–280 nm）波段高效晶体材料还是相对短缺。这是由于双折射与非线性光学晶体材料的重要构筑单元是π 共轭功能基元，但受强偶极–偶极相互作用影响，该类体系中仅有不足20%能结晶为非中心对称（NCS）结构。同时π共轭基元自身的HOMO–LUMO 带隙较小。而含孤对电子的金属（Sn、Pb）、过渡金属阳离子以及多碘阴离子（[I₄]²⁻、[I₃]⁻、[IX₂]⁻等）往往会窄化带隙，导致吸收截止边红移至280 nm 以上，仅能覆盖可见或近红外波段。因此，适用于日盲紫外波段的晶体极为稀缺。

本研究中，武汉纺织大学的陈玲教授团队报道了十二种全新的4 -羟基吡啶鎓卤化物，其中[4HPH]⁺与[X]⁻功能基元具有较大的HOMO–LUMO带隙，使其可应用于日盲紫外区域。该系列晶体展现出多阴离子体系材料中最宽的带隙，且可通过氢键强度实现带隙调控。通过调控溶液 pH 值，该体系可实现可控结构相变：从中心对称相（空间群：P1(I)、C2/c (V,VI)、Pbcm (VII–IX)、P2₁/c (II–IV)）转变为非中心对称相 Pca2₁(X–XII)。其中 C–O 键长可作为特征结构标识。在这些化合物中，[C₅H₆NO]⁺(HF₂)⁻在 4HPX 家族以及已报道的无水 SUV 晶体中表现出最大的双折射率值（0.293）；而具有无心结构的化合物(C₅H₆NO)⁺(Cl)⁻、(C₅H₆NO)⁺(Br)⁻、(C₅H₆NO)⁺(I)⁻分别展现了较强的二次谐波产生响应，分别为1.84、1.01 和 0.75 × KDP。这些化合物有望应用于日盲区双折射晶体材料和倍频晶体材料。

近日，该成果以“Protonation-Triggered Structural Transformations in 4-Hydroxypyridinium Halides for Solar-Blind UV Functional Crystals.”为题发表于Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e24953。北京师范大学、武汉纺织大学是共同通讯署名单位，第一作者是北师大博士研究生陆静，通讯作者是纺织新材料与先进加工全国重点实验室吴立明和陈玲教授。