非線性光學晶體是固態激光器必不可少的部分，廣泛應用于激光技術、光學通訊、光學數據存儲和光信號處理等方面。利用非線性光學晶體的性質，可實現各種激光的頻率轉換，是開辟新的激光光源的根本途徑。為了探索紫外/深紫外非線性光學晶體材料，在設計合成時優先會考慮堿金屬，堿土金屬硼酸鹽體系。近幾年來，由于磷酸鹽材料具有短紫外截止邊的優勢，成為探索紫外/深紫外非線性光學晶體材料的研究體系之一。

　　中國科學院新疆理化技術研究所新型光電功能材料實驗室潘世烈研究團隊近年來致力于新型非線性光學晶體的研究。該團隊在前期非線性光學晶體材料的研究成果的基礎上，在磷酸鹽體系中引入具有二階姜泰勒效應的金屬陽離子Pb和堿金屬，通過高溫熔液法成功獲得了非線性光學晶體材料APb2(PO3)5 (A = K, Rb, Cs)。透過光譜實驗結果表明，三者當中的化合物KPb2(PO3)5，紫外截止邊達到了177nm，這是迄今為止含鉛的非線性光學晶體材料當中紫外截止邊最短的化合物。倍頻實驗表明，化合物KPb2(PO3)5的倍頻效應是0.5倍KDP，化合物RbPb2(PO3)5為0.3倍KDP，并且在1064nm下能夠實現相位匹配。與已知的化合物RbBa2(PO3)5相比較，化合物KPb2(PO3)5的雙折射有了顯著的增大（在589.3 nm下雙折射值為0.03）。

　　為了闡明含鉛的非線性光學晶體KPb2(PO3)5具有如此短的紫外截止邊，科研人員通過第一性原理對該材料的性質做了理論計算。計算結果表明，化合物的能帶組成成分當中，在價帶的頂部幾乎看不到Pb-6p 和O-2p 軌道的雜化。根據立體化學機理，化合物KPb2(PO3)5當中的Pb原子立體活性極弱，這也是該化合物的紫外截止邊藍移的原因。這一工作為設計紫外深紫外非線性光學晶體材料提供了新的思路。

　　相關研究成果以封面文章的形式發表在《材料化學學報C》（J. Mater. Chem. C）上，并被評為2016年該雜志熱門文章（Hot Papers）之一。潘世烈研究團隊博士研究生買爾哈巴·阿不都熱合曼為論文第一作者。

　　該研究工作得到國家自然科學基金等項目的資助。