非線性光學材料是固體激光器的重要組成部分，經過幾十年的努力，作為基準紅外非線性材料的金屬硫化物AgGaS₂和AgGaSe₂由于在紅外區域的傳輸范圍寬，非線性光學響應大等原因成為首選材料，但他們的抗激光損傷閾值較低，阻礙了其高功率應用。寬帶隙和高熱導率是提升抗激光損傷閾值的關鍵，然而，隨著帶隙增大，非線性光學響應和熱導率均有下降的趨勢，尋找具有高熱導率的非線性光學晶體具有一定的挑戰性。隨著計算技術的發展，基于第一性原理的高通量篩選已經成為加速新材料發現的重要方法，然而針對非線性光學材料的篩選通常應用于特定的硫化物或硼酸鹽體系，缺少對于更廣泛的化學空間的探索。此外，篩選或設計條件主要集中在大非線性光學系數和寬帶隙上，而熱導率由于計算資源的限制很難評估，在高通量篩選中往往被忽視。

近日，新疆理化所晶體材料研究中心的科研人員報道了一種無偏高通量篩選方法，用于具有高熱導率的非線性光學材料，首次在非線性光學領域實現了熱導率的高通量計算，并將熱導率屬性納入非線性光學晶體的高通量篩選評估體系中。通過高效、多級的高通量篩選方法，從數據庫Material Project的140000多種材料中，成功篩選得到17種具有高熱導率的非線性光學候選材料， 他們均具有良好的光學性能：大的非線性光學響應（0.5-2.9×AgGaS₂），寬帶隙（2.59-4.09 eV）。團隊還對篩選得到的化合物Sr₂SnS₄進行了實驗合成，測試了其非線性光學響應，驗證了篩選的有效性。詳細的結構-性能分析揭示了氮化物與硫屬化合物在非線性光學活性基元和熱導率等方面的不同。該研究提出的高通量篩選方法為搜索具有高熱導率的非線性光學材料提供了強大的工具。

該成果發表在《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）上。新疆理化所為唯一完成單位，謝聰偉博士，楊志華研究員和潘世烈研究員為通訊作者，博士研究生儲冬冬為第一作者。該研究工作得到了國家基金委和中科院等項目的資助。

文章鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202300581