Bi₇F₁₁O₅的制备、结构与性质

【作者】 胡伟； 单排； 孙同庆； 刘宣文； 王策； 孔勇发；

【机构】 南开大学物理科学学院； 东北大学秦皇岛分校资源与材料学院； 南开大学泰达应用物理研究院；

【摘要】 本文以Bi（NO₃）₃·5H₂O和ZnF₂为原料,通过水热法合成了氟氧化物Bi₇F₁₁O₅。相比文献报道的合成方法,水热法的条件要温和许多。Bi₇F₁₁O₅属于单斜晶系C2空间群,Kurtz-Perry粉末倍频实验表明,其SHG效率为KDP的1.3倍,并能实现相位匹配（1.064μm）。基于键价理论的偶极矩计算表明,结构中四个Bi原子为中心的氟氧多面体表现出较大的偶极矩（9.55¹1.02 D）。但由于对称操作,单胞内多面体偶极矩在x和z方向上的分量互相抵消;而y方向上的分量又较小,从而导致Bi₇F₁₁O₅的SHG效率仅略强于KDP。DSC/TG分析可知,Bi₇F₁₁O₅在高温下是不稳定的,分解温度大致为420°C。同时,我们测量并分析了Bi₇F₁₁O₅的红外与拉曼光谱。理论计算表明,Bi₇F₁₁O₅是一种间接带隙化合物,能带宽度为3.8 eV,其价带顶主要由F和O原子的2p轨道构成,而导带底主要由Bi的5p轨道构成。更多还原