O cristal de fluoreto de borato de amónio, desenvolvido pela equipa de Pan Shilie do Instituto de Física e Química de Xinjiang, da Academia Chinesa de Ciências, foi recentemente publicado na revista Nature. A equipa utilizou este cristal para alcançar, pela primeira vez, a saída direta de duplicação de frequência de laser ultravioleta de vácuo a 158,9 nanómetros, estabelecendo um novo recorde de comprimento de onda de saída nesta banda. Este resultado fornece um novo material central para o campo da ótica não linear no ultravioleta profundo.

Em 2007, após concluir o seu pós-doutoramento na Universidade Northwestern, nos EUA, Pan Shilie regressou à China e formou uma equipa no Instituto de Física e Química de Xinjiang, com o objetivo de desenvolver uma nova geração de cristais óticos não lineares para ultravioleta profundo, que combinassem características como grande banda proibida, forte efeito ótico não linear, elevada birrefringência e facilidade de crescimento. Através de simulação computacional, a equipa descobriu que os átomos de flúor podem desempenhar um papel de equilíbrio único em materiais de borato de amónio, definindo assim o cristal de fluoreto de borato de amónio como a direção central da investigação. Sem referências bibliográficas e processos prontos disponíveis, a equipa projetou autonomamente reatores e desenvolveu um método de deposição química em fase vapor, sintetizando pela primeira vez cristais milimétricos de fluoreto de borato de amónio em 2016, o que permitiu ultrapassar a barreira dos 200 nanómetros no comprimento de onda dos cristais para ultravioleta profundo. Desde então, com base em dados experimentais acumulados ao longo de anos, a equipa otimizou continuamente o processo, selecionou núcleos de cristal vantajosos e superou os desafios técnicos do crescimento lamelar do cristal. Em 2024, foi criado com sucesso um monocristal centimétrico de fluoreto de borato de amónio, e a equipa desenvolveu ainda, de forma independente, um processo completo de fabrico de dispositivos adaptado a este cristal, concretizando o salto do material para dispositivos práticos.

Nos testes, após a incidência de um feixe laser específico no cristal de fluoreto de borato de amónio, a saída de laser ultravioleta de vácuo a 158,9 nanómetros foi alcançada com sucesso. Pan Shilie disse: "Conseguimos, o novo cristal está feito!" Enraizado na região fronteiriça por quase vinte anos, o cristal de fluoreto de borato de amónio passou da conceção à realidade, e Pan Shilie cumpriu a sua promessa de investigação científica.