据新华社北京12月18日电（记者 魏梦佳 马晓冬）光学晶体可实现频率转换、参量放大、信号调制等功能，是激光技术的“心脏”。经多年攻关，北京大学团队创造性提出新的光学晶体理论，并应用轻元素材料氮化硼首次制备出一种超薄、高能效的光学晶体“转角菱方氮化硼”（简称TBN），为新一代激光技术奠定理论和材料基础。该成果近日发表于物理学权威期刊《物理评论快报》。

    中国科学院院士、北京大学物理学院教授王恩哥接受专访时表示，该成果不仅是中国在光学晶体理论方面的原创性突破，开辟了利用轻元素二维薄膜材料制备光学晶体的新领域，且制备出的TBN厚度仅有微米量级，是目前已知世界最薄的光学晶体，其能效相较于同等厚度的传统晶体提升了100至1万倍。

    近年来，由于传统理论模型和材料体系的局限性，现有晶体已难以满足激光器小型化、高集成、功能化的发展需要。

    为此，北京大学物理学院凝聚态物理与材料物理研究所所长、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台副主任刘开辉教授与王恩哥带领研究团队，提出一种新的“转角相位匹配理论”。团队发现，将氮化硼材料像“搭积木”一样堆叠，再“旋转”到特殊角度，就可使不同光波的相位趋于一致，形成高能效光学晶体TBN。