Il-kristalli ottiċi mhux lineari infra-aħmar (IRNLO) iservu bħala komponenti ewlenin għall-konverżjoni tal-frekwenza tal-lejżer u għandhom rwol vitali fil-lejżers kollha tal-istat solidu. Bħalissa, il-kristalli Irnlo disponibbli kummerċjalment jinkludu prinċipalment komposti tat-tip chalcopyrite bħal AGGAS₂, AGGASE₂, u ZNGEP₂. Madankollu, minħabba l-limitazzjonijiet intrinsiċi tal-prestazzjoni tagħhom, dawn il-materjali ma jistgħux jibqgħu jissodisfaw kompletament it-talbiet dejjem jikbru tat-teknoloġija tal-lejżer infra-aħmar tal-mewġ twil. Hemm bżonn urġenti li wieħed jinqasam permezz tal-limitazzjonijiet ta 'materjali eżistenti u jiżviluppa materjali Irnlo ta' mewġa twila ta 'prestazzjoni għolja.
Riċentement, riċerkaturi mill-Istitut Tekniku tal-Fiżika u l-Kimika ta 'Xinjiang, l-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi, wettqu analiżi sistematika tal-oriġini tal-prestazzjoni tal-materjali Irnlo eżistenti. Huma pproponew strateġija ta 'disinn strutturali li tinvolvi l-assemblaġġ sinerġistiku ta' unitajiet funzjonali vantaġġjużi biex jinbnew materjali irnlo ġodda. Bl-użu tal-familja AⅱBⅱCⅳQⅵ₄ bħala mudell, huma modulaw b'suċċess il-bandgap u l-effetti ottiċi mhux lineari tat-tieni ordni fil-komposti tas-selenide, li jwasslu għall-iskoperta ta 'żewġ materjali Irnlo ġodda ta' mewġa twila: SRCDSISE₄ u Bacdsie₄.
Dawn iż-żewġ komposti juru rispons ottiku qawwi mhux lineari tat-tieni ordni, li jkejlu 2.1 sa 2.7 darbiet dak ta 'AGGAS₂, filwaqt li l-bandgaps tagħhom (2.67-2.78 eV) jikklassifikawhom bħala semikondutturi ta' faxxa wiesgħa. Il-limiti tagħhom ta 'ħsara bil-lejżer huma erba' darbiet ogħla minn dak ta 'aggas₂ kummerċjali, li jagħmluhom kandidati promettenti għal ġenerazzjoni effiċjenti u ta' qawwa għolja ta 'l-infra-aħmar tal-laser. Notevolment, SRCDSISE₄ huwa kompost li jdub b'mod kongruenti b'karatteristiċi ta 'tkabbir tal-kristall favorevoli, li jiffaċilita t-tkabbir ta' kristalli singoli kbar għal applikazzjonijiet prattiċi.
Kemm ir-riżultati sperimentali kif ukoll dawk tal-komputazzjoni jindikaw li l-prestazzjoni komprensiva pendenti ta 'SRCDSISE₄ u BACDSISE₄ primarjament toħroġ mill-assemblaġġ sinerġistiku ta' unitajiet funzjonali vantaġġjużi, inklużi [AⅱSE₈], [CDSE₄], u [SISE₄].
Is-sejbiet ta 'riċerka relatati ġew ippubblikati f'materjali funzjonali avvanzati. Dan ix-xogħol kien appoġġat mill-programm ta 'riċerka strateġika ta' prijorità strateġika tal-Akkademja Ċiniża, il-Fondazzjoni Nazzjonali tax-Xjenza taċ-Ċina, u l-Fondazzjoni tax-Xjenza Naturali tar-Reġjun Awtonomu ta 'Xinjiang Uygur, fost oħrajn.