紫外非线性光学晶体是重要的光电功能材料，在激光频率变换、精密微加工、前沿科学装备等领域具有广泛的应用需求。性能优良的紫外非线性光学晶体要求材料具备宽的光学带隙，大的非线性系数，适中的双折射以及良好的物理化学稳定性。然而，由于非线性系数和光学带隙具有负相关性，探索与合成具有强倍频效应的紫外非线性光学材料是一项极具挑战性的工作。

中科院福建物质结构研究所毛江高团队的孔芳研究员一直致力于无机亚硒（碲）酸盐类非线性光学晶体的研究。近日，该团队提出了一种合理控制氟化程度的策略，在保持母体材料宽带隙的前提下，实现了材料的结构从中心对称到非中心对称的转变。研究小组以已知化合物YF(SeO₃)为母体，分别通过调控阳离子的价态以及阳离子的含量来控制钇氧八面体的氟化程度，成功获得了两例可实现紫外透过的新型亚硒酸盐：CaYF(SeO₃)₂和Y₃F(SeO₃)₄（图1）。两例化合物都展现了三维框架结构，由SeO₃基团修饰钇的三维骨架构成（图2）。

两例化合物都可实现紫外透过，光学带隙分别为5.06 和5.03 eV。非中心对称的Y₃F(SeO₃)₄具有优异的综合性能（图3），其紫外截止边可达204 nm，粉末倍频强度为KDP的5.5倍，同时具有适中的双折射（0.038@532nm）以及高的热稳定性（690℃）。中心对称结构CaYF(SeO₃)₂则展现了较大的双折射率，在532 nm和1064 nm分别可达0.138和0.127。理论计算表明，Y₃F(SeO₃)₄晶体较强的倍频效应主要来源于SeO₃基团和YO₆F多面体的协同效应，基团的贡献比分别为58.6%和41.3%。Y₃F(SeO₃)₄晶体的发现不仅将亚硒酸盐非线性光学晶体的透过波段拓展到紫外区域，也为设计合成综合性能优异的紫外非线性光学晶体材料提供了新的途径。