近日，中国科学院新疆理化技术研究所研究团队在深紫外非线性光学晶体领域，交出了一份亮眼的创新答卷。面对行业长期存在的技术瓶颈，团队跳出传统研发框架，创新性提出结构设计新策略，成功合成系列高性能碱金属氟化硼酸盐晶体，为下一代深紫外激光技术的升级迭代筑牢核心材料根基，相关成果已重磅发表于材料领域权威期刊《先进功能材料》，彰显了我国在该领域的科研硬实力。

深紫外全固态激光器，是穿透微观世界的“精准探针”，是高端制造领域的“锐利刀具”，更是前沿科学研究的“得力助手”，在材料分析、高端光刻、光电子能谱等关键领域发挥着不可替代的作用。然而，这项尖端技术的商业化落地，却长期被一块“绊脚石”制约——深紫外非线性光学晶体的性能瓶颈。理想的晶体材料，需在大倍频响应、合适双折射与宽禁带之间找到精妙平衡，既要“能量足”，又要“透光好”，还要“稳定性强”，这三重严苛要求，让全球科研人员陷入了长期的探索困境。

为攻克这一难题，科研人员将目光投向了硼酸盐体系——它凭借出色的深紫外透射性能，成为该领域的研究焦点。尽管β-BBO、LBO等材料已被反复钻研，但多数如同“先天不足”的选手，难以通过直接倍频实现深紫外相位匹配，无法胜任核心岗位。氟化硼酸盐体系的出现，如同黑暗中的一缕微光，凭借丰富的结构多样性崭露头角，可现有材料仍存在诸多“短板”：被誉为“深紫外激光基石”的KBBF晶体，受限于层状生长习性，如同堆叠的纸片难以形成稳固的大块整体，难以制备大尺寸样品；同时原料含毒的问题，又为其规模化应用戴上了“紧箍咒”；更关键的是，含链状聚合[BO3]3-基团的该类晶体极为稀缺，如何让功能单元像列队士兵一样整齐排列，成为横亘在科研路上的核心难题。

困境面前，新疆理化所张敏研究员、潘世烈研究员带领团队没有墨守成规，而是另辟蹊径寻找破局之道。他们经过无数次实验摸索与理论推演，提出了氟化多面体与平面B-O基团协同组装的创新策略。氟化多面体就像精准的“分子工匠”，既凭借独特的“剪切”效应梳理分子结构，又依靠定向聚合能力搭建骨架，如同为零散的分子搭建起精准的“脚手架”，让原本杂乱的π共轭功能单元，乖乖实现整齐排列，最终成功合成出KABF、RABF和CABF系列碱金属氟化硼酸盐晶体，为后续性能突破埋下了伏笔。

这项研究的亮眼之处，在于实现了“精准调控”的突破——首次通过氟化多面体这一“调节器”，掌控平面B-O单元的取向，成功构建出含1∞[BO2]链的新型结构。在微观世界里，[BO3F]4-四面体与链状聚合[BO3]3-单元如同精密咬合的齿轮，又似协同工作的积木，有序拼接、协同组装，最终形成平行排列的2∞[B4O6F]层状结构，为优异光学性能筑牢了结构根基。实测数据印证了这份创新的价值：新材料的倍频响应达到1.6至1.7倍KDP（1064nm波段）、0.4至0.5倍BBO（532nm波段），能量转换效率亮眼；最短I类相位匹配波长低至161.5至168.6nm，紫外截止边小于190nm，透光性能出色，完全满足深紫外激光应用的核心需求，实现了性能的全面跃升。

这一策略的成功，不仅打破了链状聚合[BO3]3-单元构建与非中心对称结构组装的“双重枷锁”，更通过阳离子调控实现了结构的柔性适配，如同为材料赋予了“变形能力”，既能保持结构稳定，又能灵活适配不同应用场景，充分展现出氟化硼酸盐体系在结构稳定性与多样性上的独特优势。相较于传统材料，新型晶体更兼具“绿色属性”——无铍、低毒性的特点，既规避了环境与安全风险，又为材料的规模化制备、产业化应用打开了更广阔的空间，实现了性能与安全性的双赢。

该成果不仅破解了长期存在的技术难题，更为下一代深紫外非线性光学材料的研发指明了新方向；不仅推动深紫外激光技术向更高精度、更广泛应用场景迈进，更将为我国在该领域的技术自主、产业升级注入强劲动力，助力我国在尖端材料领域抢占国际先机。