硫属化合物是一类紧张的非线性光学晶体质料，是红外激光技能使用中的要害中心质料之一，固然化合物浩繁，仍面对高功能质料匮乏的瓶颈。绿色宁静质料的需求更是对无铅、无汞、无砷的无毒高功能红外硫属非线性质料的探究研讨和开辟提出了急迫的要求。但是，单一晶体布局的一些中心参数，比方能隙，二阶倍频系数，通常呈负相干干系，怎样克制这个应战，成为该范畴的研讨前沿和难点。

II-[I₂-IV-Q₄] (I, II, IV 辨别表现+1, +2和 +4 阳离子, Q = S, Se)家属是紧张的硫属化合物系统，展示了丰厚的光电、热电、非线性光学等物感性能。更为风趣的是该家属现在已知的100多例化合物，99%属于无意（NCS）空间群布局，晶体布局分属5种差别的空间群，结晶为金刚石型或缺陷金刚石型布局；但凯发构成变化无常[biàn huà wú cháng]，布局差别扑朔迷离[pū shuò mí lí]，构效干系空中楼阁[kōng zhōng lóu gé]。在本事情中，北都门范大学凯发学院吴立明传授和陈玲传授发明当二价金属为8配位，四价和一价金属均为4配位时，第二布局单位，[I₂-IV₂-Q₁₂]四聚体，出现分歧或纷歧致取向的排布规矩。并可经过布局容忍因子（，），以 为分界限，给出56个该类化合物的布局散布图。

进而，基于他们后期事情提出的“能带工程木桶效应”实际（Eg bucket effect theory，Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202205587.），使用构成身分的二元化合物能隙值的变革纪律Ag₂S (1.06 eV) < Cu₂S (1.47 eV) < SnS₂ (2.2–2.4 eV) < Na₂S (2.5 eV) < BaS (3.81 eV) < SrS (4.76 eV)，指出所得8个新化合物Na₂Ba[(Ag_xNa_1-x)₂Sn₂S₇] (1, x = 0; 1 series, x = 0.1, 0.25, 0.4, 0.6; Na₂Ba[(Li_0.58Na_0.42)₂Sn₂S₇], 1-0.6Li); Na₂Sr[Cu₂Sn₂S₇] (2)以及Na₂Ba[Cu₂Sn₂S₇] (3)能隙值由其“能隙短板”所决议。在1中掺杂银元素 （series 1）或2， 3 中引入铜元素均不行制止Eg的增加。上述展望失掉实行值的证明：Na₂Ba[Na₂Sn₂S₇] 1 能隙 Eg (3.42 eV) 最大，比化合物2 and 3的能隙宽1.4 eV。因而化合物1的激光毁伤阈值比商用质料银镓硫尺度样品（AGS）高12倍（70.3 vs. 5.7 MW/cm²）。同时，化合物1的SHG呼应在1.57微米处到达AGS的1.5倍，是现在不含汞和砷的硫化物中功能最为优秀的红外NLO质料。 

使用密度泛函实际举行了晶体布局-电子布局-光学功能研讨，给出d_ij 随增加而增大的干系式。依据能带工程木桶效应实际（Eg bucket effect theory），作者经过掺杂战略设计取得了 Na₂Ba[(Li_0.58Na_0.42)₂Sn₂S₇] (1-0.6Li)。盘算标明与 Na₂Ba[Na₂Sn₂S₇] 相比，1-0.6Li在带隙完成增大1%的状况下，非线性光学系数仍可以失掉20% 的宏大提拔 (19.1 pm/V vs. 15.5 pm/V)，为红外非线性质料研讨提供了新的布局设计思绪。