氟化镁晶体的应用研究进展，氟化镁具有特殊的物理化学性能，包括优良的光学性能、高的热稳定性及化学稳定性、高硬度等，因而在众多领域都有重要应用。综述了氟化镁材料的特性及在不同领域中的应用研究进展。最后展望了将来氟化镁的应用研究方向。
科学技术的飞速发展与进步在不断改变人们生活的同时，也对材料性能提出了更高要求。氟化镁（ＭｇＦ２）是一种重要的无机化工原料和光学材料，由于具有众多的优良性能，在当今科技高速发展的时代，其应用领域越来越广泛，包括铝电解、金属镁的冶炼、催化剂载体、光学棱镜及窗口元件等。本文从氟化镁结构及性能出发，全面概述了其在各个领域的应用研究进展。１ ＭｇＦ２晶体的结构氟化镁的化学式为ＭｇＦ２，分子量为６２．３，无色结晶或白色粉末；在灯光下产生紫色萤光；溶于硝酸，难溶于水和乙醇。熔点１２４８℃，有毒。ＭｇＦ２具有四方金红石结构，空间群为Ｐ４２／ｍｎｍ，晶胞参数为ａ＝ｂ＝０．４６１５ｎｍ，ｃ＝０．３０４３ｎｍ，α＝β＝γ＝９０°［１］，其结构模型见图１。由图１可见，ＭｇＦ２晶胞中每个氟离子周围有３个镁离子，每个镁离子周围有６个氟离子。２ ＭｇＦ２晶体的性能氟化镁具有很多优良的性能，包括：高温下的低化学活性及高抗腐蚀性；高热稳定性以及高硬度；从真空紫外１２０ｎｍ到红外的８０μｍ范围内非常优异的透过率、
低折射率（ｎ＝１．３８）；宽带隙（１０．８ｅＶ），在真空紫外波段到红外波段吸收均很小。此外，氟化镁晶体还具有双折射性能和较高的激光损伤阈值
［１］。这些优异性能使得氟化镁在光学、催化及其它很多领域都有重要应用
［２］。为ＭｇＦ２块体材料的折射率随波长的变化规律
［３］。从图２可以看出，ＭｇＦ２折射率的实部ｎ以及虚部消光系数ｋ都随波长的变化而变化。整体而言，随着波长的增大，折射率ｎ及消光系数ｋ均减小，但在３００ｎｍ之后，减小的幅度明显变小，折射率ｎ及消光系数ｋ随波长的增加逐渐趋于恒定。折射率的虚部与材料的光吸收性能密切相关，虚部越大，吸收越大；虚部越小，吸收越小。从图２可以看出，３００～８００ｎｍ波段内，ＭｇＦ２的消光系数很小，材料无吸收，因此该波段内为全透明；１００～３００ｎｍ波段内，消光系数随波长减小大幅增加，但其数值仍然很小，在该波段内ＭｇＦ２几乎无吸收，外观上仍然是透明的。
图２ ＭｇＦ２的折射率
Ｆｉｇ．２ Ｔｈｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ＭｇＦ２３ ＭｇＦ２的应用３．１ ＭｇＦ２晶体在光学领域的应用ＭｇＦ２是一种重要的光学薄膜材料。特别地，紫外波段低吸收的特点使其成为该波段为数不多的光学薄膜材料之一。ＭｇＦ２光学薄膜应用极为广泛，现介绍如下。（１）金属反射镜的保护膜金属具有优良的反射性能，常被用作高反射镜，常用的有铝（Ａｌ）、银（Ａｇ）、金（Ａｕ）等。但这些材料质软，容易损坏，所以通常在其表面镀一层保护膜，ＭｇＦ２是最常用的保护膜材料。例如，纯金属Ａｌ的反射性能优异，但纯Ａｌ极易氧化，在其表面涂覆ＭｇＦ２膜后，由于ＭｇＦ２化学稳定性好，同时几乎无吸收，因此在保护Ａｌ反射膜不被氧化的同时，保持了Ａｌ的高反射性。目前，这种Ａｌ＋ＭｇＦ２反射器已广泛用于远紫外波段工作的光学器件，如空间紫外遥感器中的漫反射板
［３］。类似地，金属Ａｇ具有宽角谱、宽光谱的特点，在可见和红外区有很高的反射率，广泛用于光学多层膜。但Ａｇ质软，化学稳定性、环境适应性较差，因此通常要在其表面涂覆保护层。Ａｇ＋ＭｇＦ２反射器也是常用的金属反射膜系统
［４］。（２）ＭｇＦ２增透膜和增反膜ＭｇＦ２单层增透膜。ＭｇＦ２是应用最广泛的单层增透膜材料。ＭｇＦ２在可见光波段的折射率为１．３８，介于空气和光学元件的折射率之间，根据薄膜干涉原理，将一定厚度的ＭｇＦ２膜镀在光学器件表面之后，能够使得特定波长的光在薄膜上下两个表面的反射光干涉相消，达到增加透射的目的。目前，ＭｇＦ２单层增透膜已经广泛应用于光学镜头、照相机、望远镜等光学器件
［５］。ＭｇＦ２／介质膜。除单层膜外，ＭｇＦ２与其它介质膜构成的多层膜也常被用作高反膜和高透膜。常见的ＭｇＦ２／介质膜有ＭｇＦ２／ＺｎＯ、ＭｇＦ２／ＬａＦ３、ＭｇＦ２
／ＺｎＳ等，广泛应用于激光器、太阳能电池、有机电致发光器件等领域。如中国科学院上海光学精密机械研究所Ｇ．Ｈ．Ｌｉｕ课题组提出将ＭｇＦ２／ＬａＦ３高反射器应用于激光器中可提高激光损伤阈
［６］。瑞士Ｊ．Ｐｅｒｒｅｎｏｕｄ等将ＭｇＦ２膜镀在ＣｄＴｅ太阳能电池中用作导电薄膜的掺杂Ａｌ的ＺｎＯ膜上，可明显提高电池的效率
［７］。韩国科学技术研究所纳米材料中心的Ｓｕｎｇ－Ｍｏｋ Ｊｕｎｇ等从理论上设计并采用磁控溅射方法在ＧａＡｓ衬底上制备了双层ＭｇＦ２／ＺｎＳ及三层ＭｇＦ２／ＺｎＳ－ＭｇＦ２／ＺｎＳ减反射膜，发现ＭｇＦ２／ＺｎＳ双层膜会有效降低可见光波段的反射，从而提高太阳能电池的利用率
