紫外非线性光学(NLO)晶体在激光科学技术中占有重要地位。它们能够通过二次谐波（SHG）效应将激光的固有波长调谐到紫外甚至深紫外区域，主要应用于短波通信、激光雕刻、高密度存储、医疗诊断和精密仪器加工等领域。理想的紫外NLO晶体需要同时满足“短紫外截止边”、“大倍频系数”及“适中双折射率”三个核心指标，然而，它们之间往往相互影响和制约，使得开发最佳综合性能的紫外NLO晶体极具挑战性。

在探索新型紫外非线性光学晶体的进程中，硫氰酸酯由于其结构中硫(S)和氮(N)上存在孤电子对，且具有较强的极化性，是一类重要的NLO材料体系候选者。遗憾的是，它们作为NLO材料的研究长期以来一直被忽视。

近日，武汉纺织大学国家重点实验室徐卫林院士团队吴奇教授课题组，提出硫氰酸盐是探索高性能紫外非线性光学晶体材料极具潜力的体系，并重点研究了金属-有机硫氰酸盐(MOT)晶体，即有机π共轭基团对硫氰酸盐的调制，主要有以下几个原因:1.有机π共轭基团的引入易于硫氰酸盐的二阶非线性光学效应的增强;2.选取一些合适的有机π共轭基团的可以增大硫氰酸盐的光学带隙。

基于上述设计思路，作者首先选择了硫脲得到了中心对称（CS）结构的 Cd(SCN)₂(CH₄N₂S)₂，其中心配位单元为高度对称的[CdS₄N₂]八面体，具有 SHG 惰性和 3.90 eV 的带隙。作者进一步期望通过合理设计控制硫氰酸盐体系中的 S 含量，获得具有非中心对称（NCS）结构和优异综合性能的材料。降低 S 含量不仅可以打破 [CdS₄N₂] 的对称性，从而形成 NCS 结构，而且还有可能提高该结构的带隙。通过文献调研表明，逐步降低八面体[CdS₄N₂]中的 S 含量会促进八面体[CdN₂OS₃]和[CdN₂O₂N₂]的畸变，从而提高带隙和 SHG。

在该工作中，吴奇教授团队进一步选择2-甲基咪唑代替硫脲，并成功得到了具有强扭曲[CdN₄S]单元的NCS结构 Cd(SCN)₂(C₄H₆N₂)₂。令人惊讶的是，它不仅表现出非常强的二阶 NLO 效应（10 倍于 KDP），而且还具有 4.74 eV 的大光学带隙。此外，其 0.17@546 nm 的双折射也很合适，可以实现相位匹配。论文对一些紫外 NLO 晶体材料的性能进行了研究，结果表明，该晶体材料的性能处于中上水平。这项工作表明，硫氰酸盐是很有前途的紫外 NLO 晶体材料，而调节中心对称结构的硫氰酸盐的硫含量是开发优异综合性能紫外 NLO 晶体材料的有效策略，从而为探索具有先进 NLO 性能的新型非中心对称结构晶体材料开辟了新途径。