玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率

?４８?材料导报：综述篇２０１０年４月（上）第２４卷第４期玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率”

齐济１，许英梅１，宁桂玲２，王承遇３

（１大连民族学院化学工程系，大连１１６６００；２大连理工大学化工学院材料化工系，大连１１６０１２；

３大连工业大学玻璃及无机新材料研究所，大连１１６０３４）

摘要介绍了玻璃光学碱度的概念，讨论了玻璃光学碱度与三阶非线性光学极化率之闷的变化规律，分析了二元硼酸盐、硅酸盐、锗酸盐、碲酸盐、钛酸盐玻璃系统中光学碱度与三阶非线性光学极化率之间变化的定性趋势和定量方程，总结了玻璃光学碱度的本质及其影响，对进一步研究不同玻璃系统中光学碱度与三阶非线性光学极化率之间定量关系的趋势进行了展望。

关键词光学碱度玻璃三阶非线性光学极化率

中图分类号：ＴＱｌ７１．１文献标识码：Ａ

ＯｐｔｉｃａｌＢａｓｉｃｉｔｙａｎｄＴｈｉｒｄ—ｏｒｄｅｒＮｏｎｌｉｎｅａｒＯｐｔｉｃａｌＳｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｉｎＧｌａｓｓｅｓＱＩＪｉｌ，ＸＵＹｉｎｇｍｅｉｌ，ＮＩＮＧＧｕｉｌｉｎ９２，ＷＡＮＧＣｈｅｎｇｙｕ３

（１ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ。ＤａｔｉａｎＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６６００；２ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０１２；３ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｌａｓｓａｎｄＩｎｏｒｇａｎｉｃＮｅｗＭ０ｔｅｒｉａｌｓ，

ＤａｌｉａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＬｉｇｈｔＩｎｄｕｓｔｒｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０３４）

ＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｏｆｏｐｔｉｃａｌｂａｓｉｃｉｔｙｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｏｐｔｉｃａｌｂａｓｉ－ｃｉｔｙａｎｄ

ｔｈｉｒｄ－ｏｒｄｅｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｐｏｌａｒｉｚａｂｉｌｉｔｙｉｎｇｌａｓｓｅｓａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ｔｈｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅａｎｄｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎ—ｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｏｐｔｉｃａｌｂａｓｉｃｉｔｙａｎｄｔｈｉｒｄ—ｏｒｄｅｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｐｏｌａｒｉｚａｂｉｌｉｔｙａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｉｎｂｉｎａｒｙｂｏｒａｔｅ?ｓｉｌｉｃａｔｅ，ｇｅｒｍａｎａｔｅ。ｔｅｌｌｕｒｉｔｅａｎｄｔｉｔａｎａｔｅｇｌａｓｓｅｓ．Ｔｈｅｎａｔｕｒｅａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｏｐｔｉｃａｌｂａｓｉｃｉｔｙａｒｅｃｏｎｃｌｕｄｅｄ，ｉｔｉｓａｌｓｏｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｓｐｏｓｓｉｂｌｙｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓｂｅｔｗｅｅｎｏｐｔｉｃａｌｂａｓｉｃｉｔｙａｎｄｔｈｉｒｄ－?ｏｒｄｅｒｎｏｎ‘＿ｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｅａｌｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｇｌａｓｓｓｙｓｔｅｍｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓｏｐｔｉｅａｌｂａｓｉｃｉｔｙ，ｇｌａｓｓｅｓ，ｔｈｉｒｄ－ｏｒｄｅｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ

溶液的性质通常用酸碱性来表示，对于有质子的溶液，可以定量地以ｐＨ值来表示；对于没有质子的溶液，尚缺乏酸碱性定量的直接表达术语。２０世纪７０年代以前。在溶盐和玻璃化学领域，表达酸碱性最常用的方法之一是Ｌｅｗｉｓ法ｒ１’，该理论认为能提供电子对的物质叫碱。能接受电子对的物质叫酸。这种方法足定性的，没有定蜃的尺度，所以它在溶盐中的应用受到了一定限制。在含氧阴离子熔融物和玻璃中，Ｌｕｘ－Ｆｌｏｏｄ法建立起了类似于ｐＨ值的ｐＯ尺度Ｌ２ｊ，所以备受青睐。ｆ日．是由于它无法定义氧离子的热动力学活度和一些由过氧化物引起的氧化还原反应的影响，导致这种方法在一定范围内无法比较含氧离子系统的酸碱性。Ｄｕｆｆｙ和Ｉｎｇｒａｍ把１．ｅｗｉｓ概念应用于溶液系统ｆ３］，把溶液的碱性看成是它与酸性溶剂分享电子的能力。应用一种合适的金属离子作为这种效应的探针，由于中心场和对称共价键的限制。探针离子的外层电子轨道产牛膨胀。这种膨胀可以通过实验测定探针离子的ｓ—ｐ跃迁频率而获得，定义为“光学碱度”。光学碱度的建立．使在很宽的范围内对含氧阴离子的介质（玻璃、含氧酸以及熔盐）进行Ｌｅｗｉｓ碱性的定量比较成为可

＊大连民族学院博士启动基金资助项目（２００８６１０５）

齐济：女，１９６４年生，博士，副教授Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｉｊｉ＠ｄＩｎｔｌ．ｅｄｕ．ｃａ能。光学碱度在研究玻璃网络结构、物理和化学性质中具有很高的应用价值。玻璃的光学碱度是玻璃光学性质的体现，它不仅是玻璃酸碱性的尺度，而且是玻璃化学结构的反映ｎ］，直接影响玻璃的物理和化学性质【ｓ－ｔｚ］。我国有关玻璃光学碱度的报道较少Ｌｌ卜Ｊ６］。介绍玻璃光学碱度的概念，分析光学碱度与玻璃ｉ阶非线性光学极化率之间的关系。对进一步揭示玻璃光学碱度的本质及其与玻璃组成、玻璃结构、玻璃物理和化学性质之间的关系具有重要意义。对深入研究不同玻璃中光学碱度的变化规律，寻找高质量非线性光学玻璃材料具有指导作用。

１玻璃的光学碱度

在酸的稀溶液中，“惰性”的水分子使溶解的Ｈ＋相互隔离。这种状态同样存在于碱溶液中的（）Ｈ一之间。Ｈ＋和ＯＨ一的这种相互独立的状态使溶液的酸性或碱性可以用Ｈ＋和（）Ｈ一浓度或活度来表示。通常以ｐＨ值衡量。在玻璃化学中，常常会遇到酸性或碱性氧化物。酸性氧化物是网络形成体，碱性氧化物是网络调整体。玻璃往往被认为是碱性

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