氟化鎂晶體的應用研究進展，氟化鎂具有特殊的物理化學性能，包括優良的光學性能、高的熱穩定性及化學穩定性、高硬度等，因而在眾多領域都有重要應用。綜述了氟化鎂材料的特性及在不同領域中的應用研究進展。最后展望了將來氟化鎂的應用研究方向。

科學技術的飛速發展與進步在不斷改變人們生活的同時，也對材料性能提出了更高要求。氟化鎂（ＭｇＦ２）是一種重要的無機化工原料和光學材料，由于具有眾多的優良性能，在當今科技高速發展的時代，其應用領域越來越廣泛，包括鋁電解、金屬鎂的冶煉、催化劑載體、光學棱鏡及窗口元件等。本文從氟化鎂結構及性能出發，全面概述了其在各個領域的應用研究進展。１ ＭｇＦ２晶體的結構氟化鎂的化學式為ＭｇＦ２，分子量為６２．３，無色結晶或白色粉末；在燈光下產生紫色螢光；溶于硝酸，難溶于水和乙醇。熔點１２４８℃，有毒。ＭｇＦ２具有四方金紅石結構，空間群為Ｐ４２／ｍｎｍ，晶胞參數為ａ＝ｂ＝０．４６１５ｎｍ，ｃ＝０．３０４３ｎｍ，α＝β＝γ＝９０°［１］，其結構模型見圖１。由圖１可見，ＭｇＦ２晶胞中每個氟離子周圍有３個鎂離子，每個鎂離子周圍有６個氟離子。２ ＭｇＦ２晶體的性能氟化鎂具有很多優良的性能，包括：高溫下的低化學活性及高抗腐蝕性；高熱穩定性以及高硬度；從真空紫外１２０ｎｍ到紅外的８０μｍ范圍內非常優異的透過率、
低折射率（ｎ＝１．３８）；寬帶隙（１０．８ｅＶ），在真空紫外波段到紅外波段吸收均很小。此外，氟化鎂晶體還具有雙折射性能和較高的激光損傷閾值

［１］。這些優異性能使得氟化鎂在光學、催化及其它很多領域都有重要應用

［２］。為ＭｇＦ２塊體材料的折射率隨波長的變化規律

［３］。從圖２可以看出，ＭｇＦ２折射率的實部ｎ以及虛部消光系數ｋ都隨波長的變化而變化。整體而言，隨著波長的增大，折射率ｎ及消光系數ｋ均減小，但在３００ｎｍ之后，減小的幅度明顯變小，折射率ｎ及消光系數ｋ隨波長的增加逐漸趨于恒定。折射率的虛部與材料的光吸收性能密切相關，虛部越大，吸收越大；虛部越小，吸收越小。從圖２可以看出，３００～８００ｎｍ波段內，ＭｇＦ２的消光系數很小，材料無吸收，因此該波段內為全透明；１００～３００ｎｍ波段內，消光系數隨波長減小大幅增加，但其數值仍然很小，在該波段內ＭｇＦ２幾乎無吸收，外觀上仍然是透明的。

圖２ ＭｇＦ２的折射率
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ＭｇＦ２３ ＭｇＦ２的應用３．１ ＭｇＦ２晶體在光學領域的應用ＭｇＦ２是一種重要的光學薄膜材料。特別地，紫外波段低吸收的特點使其成為該波段為數不多的光學薄膜材料之一。ＭｇＦ２光學薄膜應用極為廣泛，現介紹如下。（１）金屬反射鏡的保護膜金屬具有優良的反射性能，常被用作高反射鏡，常用的有鋁（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）等。但這些材料質軟，容易損壞，所以通常在其表面鍍一層保護膜，ＭｇＦ２是最常用的保護膜材料。例如，純金屬Ａｌ的反射性能優異，但純Ａｌ極易氧化，在其表面涂覆ＭｇＦ２膜后，由于ＭｇＦ２化學穩定性好，同時幾乎無吸收，因此在保護Ａｌ反射膜不被氧化的同時，保持了Ａｌ的高反射性。目前，這種Ａｌ＋ＭｇＦ２反射器已廣泛用于遠紫外波段工作的光學器件，如空間紫外遙感器中的漫反射板
［３］。類似地，金屬Ａｇ具有寬角譜、寬光譜的特點，在可見和紅外區有很高的反射率，廣泛用于光學多層膜。但Ａｇ質軟，化學穩定性、環境適應性較差，因此通常要在其表面涂覆保護層。Ａｇ＋ＭｇＦ２反射器也是常用的金屬反射膜系統
［４］。（２）ＭｇＦ２增透膜和增反膜ＭｇＦ２單層增透膜。ＭｇＦ２是應用最廣泛的單層增透膜材料。ＭｇＦ２在可見光波段的折射率為１．３８，介于空氣和光學元件的折射率之間，根據薄膜干涉原理，將一定厚度的ＭｇＦ２膜鍍在光學器件表面之后，能夠使得特定波長的光在薄膜上下兩個表面的反射光干涉相消，達到增加透射的目的。目前，ＭｇＦ２單層增透膜已經廣泛應用于光學鏡頭、照相機、望遠鏡等光學器件

［５］。ＭｇＦ２／介質膜。除單層膜外，ＭｇＦ２與其它介質膜構成的多層膜也常被用作高反膜和高透膜。常見的ＭｇＦ２／介質膜有ＭｇＦ２／ＺｎＯ、ＭｇＦ２／ＬａＦ３、ＭｇＦ２
／ＺｎＳ等，廣泛應用于激光器、太陽能電池、有機電致發光器件等領域。如中國科學院上海光學精密機械研究所Ｇ．Ｈ．Ｌｉｕ課題組提出將ＭｇＦ２／ＬａＦ３高反射器應用于激光器中可提高激光損傷閾

［６］。瑞士Ｊ．Ｐｅｒｒｅｎｏｕｄ等將ＭｇＦ２膜鍍在ＣｄＴｅ太陽能電池中用作導電薄膜的摻雜Ａｌ的ＺｎＯ膜上，可明顯提高電池的效率

［７］。韓國科學技術研究所納米材料中心的Ｓｕｎｇ－Ｍｏｋ Ｊｕｎｇ等從理論上設計并采用磁控濺射方法在ＧａＡｓ襯底上制備了雙層ＭｇＦ２／ＺｎＳ及三層ＭｇＦ２／ＺｎＳ－ＭｇＦ２／ＺｎＳ減反射膜，發現ＭｇＦ２／ＺｎＳ雙層膜會有效降低可見光波段的反射，從而提高太陽能電池的利用率