近日，鄭州大學(xué)物理學(xué)院、中原之光實(shí)驗(yàn)室在二維電子化合物領(lǐng)域取得新進(jìn)展。研究成果以“BaCu, a Two-dimensional Electride with Cu Anions”為題發(fā)表在國際頂級期刊《Journal of the American Chemical Society》上。鄭州大學(xué)萬彪老師為論文第一作者和通訊作者，北京高壓科學(xué)研究中心緱慧陽研究員為共同通訊作者，鄭州大學(xué)物理學(xué)院為論文第一完成單位。

電子化合物是一類特殊的離子化合物，其中的電子扮演著陰離子的角色。這些化合物展示了諸如顯著的量子效應(yīng)、極低的功函數(shù)以及高載流子遷移率等多種優(yōu)良的物理特性，并在超導(dǎo)、催化劑和新一代光電器件等多個領(lǐng)域都顯示出卓越的應(yīng)用潛力。二維電子化合物因其獨(dú)特的物理性質(zhì)而受到科學(xué)界的青睞，隨著對二維材料的探索興趣日益增長，科學(xué)家們正在積極尋找新的二維電子化合物并研究它們的潛在應(yīng)用。然而，由于形成條件的限制，目前已知的二維電子化合物種類非常有限，且主要基于反氯化鎘結(jié)構(gòu)的A₂B類型，其中實(shí)原子陰離子通常由P區(qū)元素構(gòu)成。

在該研究中，研究人員首次報(bào)道了呈現(xiàn)過渡金屬陰離子的層狀BaCu電子化合物，并對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征，同時詮釋了這種電子化合物的形成機(jī)理。這種全新的二維電子化合物不僅保留了傳統(tǒng)二維電子化合物的低功函數(shù)和高載流子遷移率等特性，還具有獨(dú)特的各向同性的物理性質(zhì)及離散的陰離子電子。層狀BaCu電子化合物的發(fā)現(xiàn)不僅深化了人們對電子化合物的理解，還為探索新型二維電子化合物及其應(yīng)用提供了重要基礎(chǔ)。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金及中國博士后基金的資助與支持。

文章鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05723