Le cristal de borate d'ammonium fluoré développé par l'équipe de Pan Shilie de l'Institut de physique et de chimie du Xinjiang de l'Académie chinoise des sciences a récemment été publié dans la revue « Nature ». Cette équipe a réalisé pour la première fois la sortie directe par doublage de fréquence d'un laser ultraviolet sous vide à 158,9 nanomètres en utilisant ce cristal, établissant un nouveau record de longueur d'onde de sortie dans cette bande. Ce résultat fournit un nouveau matériau de base pour le domaine de l'optique non linéaire dans l'ultraviolet profond.

En 2007, après avoir terminé son post-doctorat à l'Université Northwestern aux États-Unis, Pan Shilie est rentré en Chine et a formé une équipe à l'Institut de physique et de chimie du Xinjiang, avec pour objectif de développer une nouvelle génération de cristaux optiques non linéaires pour l'ultraviolet profond, combinant une large bande interdite, un fort effet optique non linéaire, une biréfringence élevée et une croissance facile. Grâce à la simulation informatique, l'équipe a découvert que les atomes de fluor pouvaient jouer un rôle d'équilibrage unique dans les matériaux de borate d'ammonium, définissant ainsi le cristal de borate d'ammonium fluoré comme axe central de recherche. Manquant de références et de procédés établis, l'équipe a conçu de manière autonome un réacteur et développé une méthode de dépôt en phase vapeur, synthétisant pour la première fois un cristal de borate d'ammonium fluoré de taille millimétrique en 2016, permettant ainsi de franchir la barrière des 200 nanomètres pour les cristaux ultraviolets profonds. Par la suite, en s'appuyant sur les données expérimentales accumulées au fil des ans, l'équipe a constamment optimisé le procédé, sélectionné les germes cristallins avantageux et surmonté le défi technique de la croissance lamellaire du cristal. En 2024, un monocristal de borate d'ammonium fluoré de taille centimétrique a été créé avec succès, et l'équipe a également développé de manière autonome un procédé complet de fabrication de dispositifs adapté à ce cristal, réalisant ainsi le saut du matériau au dispositif utilisable.

Lors des tests, après l'incidence d'un faisceau laser spécifique sur le cristal de borate d'ammonium fluoré, la sortie du laser ultraviolet sous vide à 158,9 nanomètres a été réalisée avec succès. Pan Shilie a déclaré : « Ça a marché, le nouveau cristal est fait ! » Enraciné dans les régions frontalières depuis près de vingt ans, le cristal de borate d'ammonium fluoré est passé de la conception à la réalité, Pan Shilie a tenu sa promesse de recherche scientifique.