孔芳

女， 中国科学院福建物质结构研究所， 教授/研究员/教授级高工或同等级别

学习/工作经历

2000-09 至 2004-07, 安徽师范大学, 化学教育, 学士
2004-09 至 2009-07, 中国科学院福建物质结构研究所, 无机化学, 博士
2009-07 至 2012-12, 中国科学院福建物质结构研究所, 助理研究员
2013-01 至 2017-12, 中国科学院福建物质结构研究所, 副研究员
2016-04 至 2017-04, 美国佛罗里达州立大学, 化学与生物化学系, 访问学者
2018-01 至 今, 中国科学院福建物质结构研究所, 研究员

研究领域和兴趣

非线性光学晶体设计与合成

主要业绩

非线性光学晶体是光电子技术特别是激光技术的重要物质基础，在光通信、激光频率转换、核聚变、激光对抗等领域有着广阔的应用空间。本人自参加科研工作以来，一直致力于新型无机非线性光学晶体材料的设计合成与性质研究，在同事和学生们的共同努力下，成功获得了十八种新型非中心对称无机固体氧化物，其中倍频强度大于或等于商用非线性光学晶体KDP的有十一例，研究内容涉及如何获得非中心对称结构，如何提高材料倍频强度，以及如何增大晶体抗激光损伤阈值等科学问题，代表性成果如下：

(1)利用真空固相合成法，获得了首例含硼酸根的亚硒酸化合物Se2B2O7，其也是首例含硼酸根的孤对电子氧酸盐，该物质的合成标志着一种全新的材料体系—硼酸亚硒酸盐的诞生。Se2B2O7结晶于手性空间群P212121，其粉末倍频强度约为KDP的2.3倍，与中国牌晶体LBO相当，Se2B2O7在260-2000 nm均无明显吸收，是一种有潜在应用价值的紫外非线性光学晶体材料，为新型紫外非线性光学材料的设计合成提供了一种新思路（J. Am. Chem. Soc., 2006, 128, 7750）。

(2)首次利用异价取代的方法设计合成了新型亚硒酸盐类非线性化合物BiFSeO3，成功地将亚硒酸盐的非线性系数提高到 KDP的十倍以上（13.5×KDP），实现了强倍频亚硒酸盐类非线性光学晶体零的突破。BiFSeO3结晶于极性空间群Pca21，展现出致密的三维结构，克服了母体化合物BiOIO3的层状生长习性。BiFSeO3还具有透过波段宽，光学带隙大的优点，是一例潜在的中红外非线性光学晶体材料。该研究表明异价取代法可以保留母体化合物的优点，同时最大限度地改善母体化合物的缺点，相对于传统的试错合成法，该方法具有目标性强、研发周期短的优点（J. Am. Chem. Soc., 2016, 138, 9433）。

(3)利用低温固相法首次将氟离子引入硝酸亚硒酸体系，得到了新型非线性光学晶体PbCdF(SeO3)(NO3)，将该类非线性材料的光学带隙首次提高到4.42 eV，为当时报道的可实现角度相位匹配亚硒酸盐体系最高值。我们利用粉末激光损伤阈值法预估了该晶体的激光损伤阈值，约为135.6 MW/cm2，达到了AGS的70倍，该材料的合成推动了高激光损伤亚硒酸非线性光学晶体的研究（Inorg. Chem. 2018, 57, 11839）。

(4)为了提高d0过渡金属亚硒（碲）酸盐类非线性光学晶体的激光损伤，我们提出部分氟代d0氧八面体的方法，利用水热合成法，成功获得了首例含钼氧氟基团的亚硒（碲）酸盐倍频晶体：Ba(MoO2F)2(QO3)2 (Q = Se, Te)。二者在1064nm都可实现相位匹配，倍频强度分别为KDP的2.8和7.8倍。它们的粉末激光损伤阈值较高，分别为65和140MW/cm2，相当于AGS的26和56倍。通过理论计算发现MoO5F八面体的贡献比约占70%，可见部分氟化的MoO5F八面体对化合物的倍频贡献起着决定性作用。该研究表明在亚硒（碲）酸盐体系引入部分氟化d0过渡金属八面体可以有效地提高材料的非线性光学性能（Chem. Mater. 2020, 32, 9688）。

鉴于我们在设计合成新型非线性光学晶体材料方面的贡献，2020年应邀为Dalton Transaction杂志撰写Frontier文章，总结本领域近年来的研究进展，展望氧化物类二阶非线性光学晶体未来的主要发展方向（Fang Kong, Jiang-Gao Mao*, Dalton Trans., 2020, 49,8433–8437）；2021年受邀为国际知名期刊Chemical Communications撰写Feature article，介绍我们在含氟亚硒（碲）酸盐体系所做的开创性工作（Fang Kong*, Ting-Kun Jiang, Jiang-Gao Mao, Chem. Commun., 2021, 57, 12575-12586）。

申请人入选了中国科学院青年创新促进会，中科院海西研究院“春苗计划”人才专项。在J Am Chem Soc、Chem Mater、Sci China Mater等国内外知名期刊以第一或通讯作者身份发表研究论文31篇，授权中国发明专利5项，培养研究生8名，荣获福建省自然科学二等奖一项（排名第三）。

代表成果

(1) Fang Kong, Shu-Ping Huang, Zhong-Ming Sun, Jiang-Gao Mao*, Wen-Dan Cheng*, Se2(B2O7): A new type of second-order NLO material, Journal of the American Chemical Society, 2006, 128 (24):7750-7751.

(2) Ming-Li Liang, Chun-Li Hu, Fang Kong* and Jiang-Gao Mao*, BiFSeO3: An Excellent SHG Material Designed by Aliovalent Substitution, Journal of the American Chemical Society, 2016, 138 (30):9433-9436.

(3) Ming-Li Liang; Yun-Xiang Ma; Chun-Li Hu; Fang Kong*; Jiang-Gao Mao; Ba(MoO2F)2(QO3)2 (Q = Se, Te): Partial Fluorination of MoO6 Octahedra Enabling Two Polar Solids with Strong and Phase Matchable SHG Response, Chemistry of Materials, 2020, 32: 9688-9695.

(4) Xiao-Xue Wang; Xiao-Bao Li; Chun-Li Hu; Fang Kong* ; Jiang-Gao Mao*; Ag4Hg(SeO3)2(SeO4): a novel SHG material created in mixed valent selenium oxides by in situ synthesis, SCIENCE CHINA Ma terials, 2019, 62(12): 1821-1830.

(5) Ya-Ping Gong; Chun-Li Hu; Yun-Xiang Ma; Jiang-Gao Mao; Fang Kong* ; Pb2Cd(SeO3)2X2 (X = Cl and Br): two halogenated selenites with phase matchable second harmonic generation, Inorganic Chemistry Frontiers, 2019, 6: 3133-3139.

(6) Fang Kong, Ting-Kun Jiang; Jiang-Gao Mao ; Role of fluorine on the structure and second-h
armonic-generation property of inorganic selenites and tellurites, Chemical Communications, 2021, 57: 12575-12586.

(7) Li, Peng-Fei; Hu, Chun-Li; Gong, Ya-Ping; Kong, Fang*; Mao, Jiang-Gao; Hg3(Te3O8)(SO4): a new sulfate tellurite with a novel structure and large birefringence explored from d(10) metal compounds, Chemical communications, 2021, 57(57): 7039-7042

(8) Yun-Xiang Ma; Chun-Li Hu; Bing-Xuan Li; Fang Kong*; Jiang-Gao Mao*; PbCdF(SeO3)(NO3): A No nlinear Optical Material Produced by Synergistic Effect of Four Functional Units, Inorganic Chemistry, 2018, 57(18): 11839-11846.

(9) Fang Kong, Chun-Li Hu, Ming-Li Liang, Jiang-Gao Mao*, Pb4(OH)4(BrO3)3(NO3): An Example of SHG Crystal in Metal Bromates Containing π-Conjugated Planar Triangle, Inorganic Chemistry, 2016, 55 (2): 948-955.

(10) 孔芳; 毛江高; 梁铭利; 一种无机化合物晶体、其制备方法及应用, 2017, 2017110511191, 2019-10-29, ZL2017110511191。

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