本申請涉及無機(jī)非線性光學(xué)材料領(lǐng)域,具體講,涉及一種鉛鎵鍺硫晶體,其制備方法及應(yīng)用。技術(shù)背景非線性光學(xué)晶體因其激光頻率轉(zhuǎn)換功能已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于民用及軍用高科技領(lǐng)域,如激光倍頻、影視、印刷等現(xiàn)代激光技術(shù),光通訊及信號處理,軍用光學(xué)限制器等。目前實際應(yīng)用的非線性光學(xué)晶體主要是一些無機(jī)氧化物,例如lib3o5(lbo)、β-bab2o4(bbo)、kh2po4(kdp)、ktiopo4(ktp)等,應(yīng)用范圍主要在紫外–可見至近紅外波段,而可應(yīng)用于中、遠(yuǎn)紅外波段的非線性光學(xué)晶體明顯較少,僅有aggas2、aggase2、zngep2等。盡管這些材料一般具有穩(wěn)定性好、紅外透光范圍寬、非線性系數(shù)大等優(yōu)點,但隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展,對高功率激光的需求使這些紅外波段的非線性光學(xué)材料表現(xiàn)出激光損傷閾值的不足。例如chem.mater.(2015,vol.27,914–922)公開的pbga2gese6晶體,是一種具有i-型相位匹配特征的紅外非線性光學(xué)材料,其倍頻效應(yīng)與激光損傷閾值分別為aggas2的5倍和3.7倍,但該材料激光損傷閾值仍有待提高。鑒于此,特提出本申請。技術(shù)實現(xiàn)要素:本申請的首要發(fā)明目的在于提出一種鉛鎵鍺硫晶體。本申請的第二發(fā)明目的在于提出該鉛鎵鍺硫晶體的制備方法。本申請的第三發(fā)明目的在于提出該鉛鎵鍺硫晶體的應(yīng)用。為了完成本申請的目的,采用的技術(shù)方案為:本申請涉及一種鉛鎵鍺硫晶體,化學(xué)式為pbga2ges6;所述鉛鎵鍺硫晶體屬正交晶系,空間群fdd2,單胞參數(shù)為:α=90°,β=90°,γ=90°,z=16。進(jìn)一步的,所述鉛鎵鍺硫晶體經(jīng)一步自助熔劑法制備得到。本申請涉及該鉛鎵鍺硫晶體的制備方法,至少包括以下步驟:(1)將鉛源、三硫化二鎵和二硫化鍺按摩爾比為0.5~4:0.8~1.2:0.8~1.2的比例混合;(2)將混合后的混合物在真空密封條件下,加熱至500~650℃保溫24~100小時;(3)降至室溫,即得所述鉛鎵鍺硫晶體。優(yōu)選的,所述鉛源為氯化鉛;在步驟(1)中,氯化鉛、三硫化二鎵和二硫化鍺的摩爾比為0.5~4:1:1。優(yōu)選的,所述鉛源為氯化鉛與硫化鉛的混合物,氯化鉛和硫化鉛的摩爾比為0.4~3:0.1~1。優(yōu)選的,在步驟(1)中,氯化鉛、硫化鉛、三硫化二鎵和二硫化鍺的摩爾比為0.4~3:0.1~1:1:1。優(yōu)選的,在步驟(2)中,真空度為0.01~10pa。優(yōu)選的,在步驟(3)中,所述降至室溫的降溫速度為0.1~10℃/h。本申請還涉及該鉛鎵鍺硫晶體在用于制備非線性光學(xué)器件中的應(yīng)用。其中,所述非線性光學(xué)器件為激光倍頻器件、激光影視器件、激光印刷器件、光通訊器件、光信號處理器件、信息儲存器件或激光致盲武器。本申請的技術(shù)方案至少具有以下有益的效果:通過非線性光學(xué)測量表明,鉛鎵鍺硫具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能,粉末倍頻強(qiáng)度和激光損傷閾值分別為aggas2的0.5倍和5倍。附圖說明圖1為本申請鉛鎵鍺硫晶體的單胞結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為本申請鉛鎵鍺硫的x-射線粉末衍射圖。具體實施方案下面結(jié)合具體實施例,進(jìn)一步闡述本申請。應(yīng)理解,這些實施例僅用于說明本申請而不用于限制本申請的范圍。本申請的第一方面提出一種作為無機(jī)非線性光學(xué)材料的鉛鎵鍺硫晶體,化學(xué)式為pbga2ges6,分子量為611.58。該鉛鎵鍺硫晶體屬正交晶系,空間群fdd2,單胞參數(shù)為:α=90°,β=90°,γ=90°,z=16。本申請化合物的晶體結(jié)構(gòu)由三種一維無限鏈在三維空間中交叉構(gòu)成,一種是由pbs4四方錐與gas4及(ga/ge)s4扭曲四面體構(gòu)成的延b軸伸展的復(fù)雜鏈,另兩種是僅由(ga/ge)s4扭曲四面體構(gòu)成的簡單鏈,其伸展方向分別平行于晶體單胞的兩個對角方向(011)與(0–11),其單胞結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。本申請利用硫化物帶隙更寬的規(guī)律,實現(xiàn)了非線性光學(xué)材料激光損傷閾值的提高。通過非線性光學(xué)測量表明,本申請的鉛鎵鍺硫晶體具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能,粉末倍頻強(qiáng)度和激光損傷閾值分別為aggas2的0.5倍和5倍。本申請的鉛鎵鍺硫晶體經(jīng)一步自助熔劑法制備得到,一步自助熔劑法是指采用自助熔劑法一步制備得到。本申請的鉛鎵鍺硫晶體簡單易得,可適應(yīng)大規(guī)模應(yīng)用的要求。本申請的第二方面提出該鉛鎵鍺硫晶體的制備方法,至少包括以下步驟:(1)將鉛源、三硫化二鎵和二硫化鍺按摩爾比為0.5~4:0.8~1.2:0.8~1.2的比例混合;(2)將混合后的混合物在真空密封條件下,加熱至500~650℃保溫24~100小時;(3)降至室溫,即得所述鉛鎵鍺硫晶體。作為本申請制備方法的一種改進(jìn):鉛源選自氯化鉛。作為本申請制備方法的一種改進(jìn):在步驟(1)中,當(dāng)鉛源選自氯化鉛時,氯化鉛、三硫化二鎵和二硫化鍺的摩爾比為0.5~4:1:1。作為本申請制備方法的一種改進(jìn):鉛源為氯化鉛與硫化鉛的混合物,氯化鉛和硫化鉛的摩爾比為0.4~3:0.1~1。作為本申請制備方法的一種改進(jìn):在步驟(1)中,當(dāng)鉛源為氯化鉛與硫化鉛的混合物時,氯化鉛、硫化鉛、三硫化二鎵和二硫化鍺的摩爾比為0.4~3:0.1~1:1:1。作為本申請制備方法的一種改進(jìn):在步驟(2)中,可將混合物置于真空密封的容器中,從而滿足真空密封條件的要求。作為本申請制備方法的一種改進(jìn):在步驟(2)中,真空度為0.01~10pa。作為本申請制備方法的一種改進(jìn):在步驟(3)中,降至室溫的降溫速度為0.1~10℃/h。本申請的制備方法,所需原料空氣穩(wěn)定,易于操作;反應(yīng)溫度低,可有效避免結(jié)晶過程中的產(chǎn)物揮發(fā)分解。本申請的第三方面提出該鉛鎵鍺硫晶體的應(yīng)用,該非線性光學(xué)晶體材料預(yù)期在現(xiàn)代激光、信息通訊以及軍事武器等高科技領(lǐng)域,有著重要應(yīng)用價值。具體的,為該鉛鎵鍺硫晶體在用于制備非線性光學(xué)器件中的應(yīng)用。其中,非線性光學(xué)器件為激光倍頻器件、激光影視器件、激光印刷器件、光通訊器件、光信號處理器件、信息儲存器件或激光致盲武器。實施例1(1)在空氣中稱量,取0.45mmol氯化鉛(0.125g)、0.05mmol硫化鉛(0.012g)、0.3mmol三硫化二鎵(0.071g)和0.3mmol二硫化鍺(0.041g)充分研磨混合;(2)將以上樣品裝入一端封閉的石英管,并連接到真空線上抽真空封管,真空度為0.01~10pa;(3)將以上真空密封石英管置于電阻爐中加熱,于550℃保溫100h后以5℃/h的速度降至室溫。開管可見管壁附著或底部有淺黃色透明塊狀晶體,即為鉛鎵鍺硫晶體。將制備得到的鉛鎵鍺硫晶體進(jìn)行單晶衍射儀進(jìn)行測試,該晶體正交晶系,空間群fdd2,單胞參數(shù)為:α=90°,β=90°,γ=90°,z=16。將制備得到的鉛鎵鍺硫晶體采用x射線粉末衍射儀進(jìn)行檢測,獲得x-射線粉末衍射圖如圖2所示,其特征峰的位置和強(qiáng)度均與理論值相符。實施例2(1)在空氣中稱量,取0.5mmol氯化鉛、0.3mmol三硫化二鎵和0.3mmol二硫化鍺充分研磨混合;(2)將以上樣品裝入一端封閉的石英管,并連接到真空線上抽真空封管,真空度為0.01~10pa;(3)將以上真空密封石英管置于電阻爐中加熱,于500℃保溫24h后以0.1℃/h的速度降至室溫。開管可見管壁附著或底部有淺黃色透明塊狀晶體,即為鉛鎵鍺硫晶體。晶體結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)同實施例1。實施例3(1)在空氣中稱量,取0.45mmol氯化鉛、0.05mmol硫化鉛、0.3mmol三硫化二鎵和0.3mmol二硫化鍺充分研磨混合;(2)將以上樣品裝入一端封閉的石英管,并連接到真空線上抽真空封管,真空度為0.01~10pa;(3)將以上真空密封石英管置于電阻爐中加熱,于650℃保溫60h后以10℃/h的速度降至室溫。開管可見管壁附著或底部有淺黃色透明塊狀晶體,即為鉛鎵鍺硫晶體。晶體結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)同實施例1。實施例4(1)在空氣中稱量,取0.4mmol氯化鉛、0.1mmol硫化鉛、0.3mmol三硫化二鎵和0.3mmol二硫化鍺充分研磨混合;(2)將以上樣品裝入一端封閉的石英管,并連接到真空線上抽真空封管,真空度為0.01~10pa;(3)將以上真空密封石英管置于電阻爐中加熱,于600℃保溫80h后以6℃/h的速度降至室溫。開管可見管壁附著或底部有淺黃色透明塊狀晶體,即為鉛鎵鍺硫晶體。晶體結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)同實施例1。實施例5(1)在空氣中稱量,取0.4mmol氯化鉛、0.15mmol硫化鉛、0.3mmol三硫化二鎵和0.3mmol二硫化鍺充分研磨混合;(2)將以上樣品裝入一端封閉的石英管,并連接到真空線上抽真空封管,真空度為0.01~10pa;(3)將以上真空密封石英管置于電阻爐中加熱,于600℃保溫40h后以8℃/h的速度降至室溫。開管可見管壁附著或底部有淺黃色透明塊狀晶體,即為鉛鎵鍺硫晶體。晶體結(jié)構(gòu)鑒定數(shù)據(jù)同實施例1。實驗例參考文獻(xiàn)j.appl.phys.(1968,vol.39,3798–3813)和chem.mater.(2015,vol.27,914–922)中的方法,檢測本申請實施例制備得到的鉛鎵鍺硫與aggas2進(jìn)行粉末倍頻強(qiáng)度和激光損傷閾值測試,實驗結(jié)果如表1所示:表1粉末倍頻強(qiáng)度激光損傷閾值pbga2ges60.5(相對強(qiáng)度)7.65mw/cm2aggas21(相對強(qiáng)度)1.53mw/cm2通過非線性光學(xué)測量表明,本申請的pbga2ges6晶體具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能,粉末倍頻強(qiáng)度和激光損傷閾值分別為aggas2的0.5倍和5倍。本申請雖然以較佳實施例公開如上,但并不是用來限定權(quán)利要求,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本申請構(gòu)思的前提下,都可以做出若干可能的變動和修改,因此本申請的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁12