文章摘要:非线性光学晶体材料需要同时满足多个性能指标,使得发现新的非线性光学晶体成为一项充满挑战且耗时耗力的工作.基于第一性原理的计算材料方法可以通过预测材料的性能从大量的材料中筛选出符合性能指标的材料.另外,通过研究材料的“组成-结构-性能”关系,可以鉴定材料的非线性光学活性基团,为新材料的合成提供指导.本文总结了近年来计算材料在发现新型非线性光学材料中所起到的作用和案例,介绍了目前最新发展的非线性光学材料第一性原理高通量筛选流水线系统(FHSP-NLO).该系统结合了密度泛函理论(DFT)计算程序,线性、非线性光学性质计算程序,数据转换和提取程序,实现了对材料性能的自动化和大批量计算.在包括硼酸盐、锗酸盐、氮代硅酸盐体系中取得了成功应用,而且为寻找非线性光学材料提供了一个强大而有效的工具.

文章关键词:非线性光学晶体,二次谐波产生,第一性原理,高通量筛选,

项目基金:国家自然科学基金面上项目(编号:5207021329,21975062,51872324),河北省自然科学基金(编号:B2019201433,E2019201049),