天津理工大学叶宁/陈金东团队JACS：提出“多柔度基团协同极化”新策略，实现磷属红外非线性光学晶体性能突破

背景：红外非线性光学晶体是全固态激光频率转换的核心器件，在军事、环境监测等领域至关重要，但现有材料难以同时实现大非线性系数、高激光损伤阈值和宽红外透过范围。研究目的：天津理工大学叶宁/陈金东团队旨在打破这一性能瓶颈，提出新策略以设计高性能红外非线性光学晶体。结论：该团队在类金刚石型化合物中发现非线性光学系数dijk与平均柔度因子F的六次方正比关系，据此提出多重柔度基团协同极化策略，成功合成新型磷属晶体Cd2In3Si2P7（CISP）。CISP在磷属晶体中创下最强倍频效应（分别为AgGaS2的8.8倍和ZnGeP2的2.5倍@2050 nm），兼具高非线性系数、高激光损伤阈值（AgGaS2的10.3倍）、适中双折射和宽红外透过范围（0.62-18.0 μm）。该工作为高性能红外非线性光学材料设计开辟了新路径，并提供了简洁的理论描述以快速筛选材料。