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非线性光学材料在波长转换、光放大或激光频率偏移的应用中是必不可少的。

密度泛函理论(DFT)是评价潜在NLO候选材料的常用模拟工具。已发表的数百篇论文涉及各类无机晶体。

CASTEP是一个DFT代码，能够分析线性和非线性光学性质，例如，电子和振动光谱使用DFT，平面波和赝势：CASTEP的实现。

直到最近，所有对NLO材料的CASTEP研究都依赖于二阶磁化率计算的旧实现；BIOVIA的老合作者、台湾淡江大学的李明贤教授开发的这项技术。

不幸的是，他非常受欢迎的版本只能通过个人合作途径获得。

发表在ACS无机化学杂志上的最新论文《GaSeCl5O:A Molecular Compound with Very Strong SHG Effect》首次在Materials Studio CASTEP中展示了二次谐波产生系数的新实现。

这种实现是基于线性响应方法，利用所谓的2n+1定理，它允许我们使用波函数中的低阶响应计算总能量的三阶导数。

法兰克福大学和卡尔斯鲁埃理工学院的研究小组生成并研究的新化合物，其SHG强度比石英高100倍，比参考NLO材料KDP高10倍。

BIOVIA的Victor Milman进行了计算，证实了SHG张量的异常高值，并表明GaSeCl5O是相匹配的，因此具有潜在的应用价值。

进一步的研究表明，晶体中SeOCl2基团的低对称性导致了异常大的偶极矩，从而产生了非常强的SHG效应。

这种不寻常的化合物具有分子键的性质，而不是像许多NLO活性氧化物那样以离子为主。有人预计，通过遵循本研究开发的合成路线，甚至可以获得更高的强度。

本文翻译自Dassault Systèmes Bolg。

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