在非线性光学(NLO)领域，深紫外(DUV)波段的NLO晶体因其在全固态激光器中的核心作用而备受关注。随着研究的深入，对这些DUV NLO晶体的需求持续增长。目前，能够兼具大光学带隙(Eg)与强倍频(SHG)响应的DUV NLO晶体主要集中在含有π共轭基元的碳酸盐、硼酸盐和硝酸盐中。相比之下，含非π共轭基元的硫酸盐和磷酸盐由于其微观二阶极化率较小，通常难以实现类似的性能。其中，大多数DUV NLO磷酸盐的SHG响应难以超越3 × KDP的性能限制。

中国科学院福建物质结构研究所的朱起龙和林华团队针对这一挑战提出了一种“极轴筛选”策略。他们从超过10,000种磷酸盐中发现了一种镁基磷酸盐化合物——Mg₂PO₄Cl。该化合物在含非π共轭基元的DUV NLO晶体中表现出最高的SHG响应(5.2 × KDP)，并且通过杂化泛函计算估计其截止边为179 nm，双折射率为0.046@1064 nm。第一性原理计算表明，Mg₂PO₄Cl的优异NLO性能主要源于[PO₄]、[MgO₅Cl]和[MgO₄Cl₂]三种功能基元沿极轴[001]方向的有效堆叠，即O-2p与Cl-3p的非键电子在同一方向上的优势排列。结合Berry phase分析进一步揭示了P–O键的杂化程度对SHG响应增强的作用。此外，通过详细分析与对比其它含非π共轭基元的优质DUV NLO化合物的构效关系，进一步验证了该极轴筛选策略的有效性。

这些研究结果不仅展示了磷酸盐化合物在DUV NLO晶体领域的巨大潜力，还为未来的晶体设计提供了新的思路。极轴筛选策略的提出，将有助于深入理解构效关系，并推动NLO晶体材料的发展。