2012年度百人计划

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1、2012年度“百人计划”终期评估公示信息姓名潘世烈性别男出生日期1973年10月10日民族汉学科专业材料物理与化学学位博士受聘岗位研究员上岗工作时间（年月）2007年6月主要学习及工作简历(从大学开始)：1992.9-1996.7郑州大学化学系学士1996.9-1999.7郑州大学化学系硕士1999.9-2002.6中国科技大学化学系博士2002.7-2004.11中国科学院理化技术研究所博士后2004.12-2007.5美国西北大学化学系博士后2007.6-至今中国科学院新疆理化技术研究所所长助理研究员博士

2、生导师研究工作进展总体情况（包括已完成科学目标、成果在该领域所处地位、发表论文论著、实验室和人才队伍建设、获奖）已完成科学目标（一）主要学术成果非线性光学晶体材料是重要的光电信息功能材料之一，是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础，在信息、能源、工业制造、医学、科研、军事等领域具有广泛的应用前景和巨大的应用价值。所以，非线性光学晶体是高新技术和现代军事技术中不可缺少的关键材料。非线性光学晶体材料是实现激光频率转换的重要材料。近年来申请人带领新疆理化所光电功能材料团队，在新型光电功能晶体的研究方面取得系列成果

3、，已在J.Am.Chem.Soc.、Chem.Mater.、Inorg.Chem.、Cryst.GrowthDes.等国际著名刊物上发表论文81篇，其中SCI影响因子4.0以上的23篇。申请美国发明专利3项，中国发明专利近37项。其中，授权中国发明专利12项。到中科院新疆理化所工作以来，带领光电功能材料团队争取到国家自然科学基金项目、中科院重要方向性项目、新疆“十二五”重大科技专项等，合计经费4700余万元。6其中，主持的各类项目合计3900余万元。在新型紫外/深紫外非线性光学材料、蓝绿激光非线性光学材料、有

4、机-无机杂化硼酸盐非线性光学材料、复合碱金属硼酸盐非线性光学材料及氟硼酸钡族非线性光学材料的设计与合成方面取得的具体成果如下：1.紫外/深紫外非线性光学晶体材料探索在紫外/深紫外非线性光学晶体材料探索方面，在国际上首次发现了一种新型紫外非线性光学晶体材料氯硼酸钾。通过将硼氧基团与碱金属，卤素进行复合，成功获得了一种新型紫外激光倍频晶体材料氯硼酸钾，并采用高温溶液法生长出了大尺寸、高质量的氯硼酸钾单晶（J.Am.Chem.Soc.,2011,133,7786;CrystEngComm.,2012,14,799.

5、被CrystEngComm评为“theCrystalClearimage”,见http://blogs.rsc.org/ce/）。该材料倍频效应达到3—4倍KDP，可实现相匹配，其短波倍频匹配波长达255nm，不潮解，硬度适中，物化性能优良，是一种优良的可用于266nm激光输出的紫外激光倍频晶体材料。对材料结构-性能关系的深入研究表明，其非线性光学效应主要归因于BO3基元和以钾为中心的氯钾多面体的钙钛矿结构的协同作用。该类晶体的成功研制，强有力的证实了将硼氧基团与碱金属离子和卤素复合获得新型非线性光学晶体材料

6、思路的可行性，为设计新型的紫外非线性光学晶体材料提供了新途径。该成果已申请中国发明专利201010250911.1和美国发明专利PCT/CN2011/000053。此外，首次发现的新型紫外/深紫外非线性光学晶体材料还有硼磷酸钡、硼磷酸锶、硼酸钾锶和水合硼酸钾等（Chem.Mater.,2003,15,2218；J.Opt.Soc.Am.B,2004,21,761）。上述材料紫外吸收截止边达到深紫外区，倍频效应适中，物化性能优良，为从中进一步寻找实用化的紫外/深紫外非线性光学材料提供了良好的基础。关于硼磷酸钡晶

7、体的研究成果已被非线性光学领域的权威教材《非线性光学晶体材料科学》收录。2.蓝绿激光非线性光学材料探索发现了两种新型的蓝绿激光倍频晶体材料：硼酸锌铋和硼酸钠钒。其中，硼酸锌铋为同成分熔融化合物，确定了硼酸锌铋晶体的生长工艺，解决了该晶体生长的问题，采用熔体法生长出大尺寸（35mm´25mm´12mm）、高光学质量的硼酸锌铋单晶，非线性光学系数（1064nm）为：d31=2.5d36(KDP)，d32=7.6d36(KDP)，和d33=2.6d36(KDP)，在404.7nm-1068nm范围内具有大的双折射率

8、：0.079-0.100。其基频波相匹配区间为981-4533nm。晶体的透光波段为330-3750nm，晶体的激光损伤阈值达1GW/cm2，晶体的硬度为4-5，不潮解。硼酸锌铋大的倍频效应和双折射率归因于BO3基元和Bi3+6基元的协同作用，证明了将含孤对电子的金属阳离子引入硼酸盐体系是一条设计、合成非线性光学材料的有效策略。另外，采用高温溶液法生长出了大尺寸、高质量的硼酸钠钒单晶，该晶体不潮解，