近日，鄭州大學物理學院、中原之光實驗室在二維電子化合物領域取得新進展。研究成果以“BaCu, a Two-dimensional Electride with Cu Anions”為題發表在國際頂級期刊《Journal of the American Chemical Society》上。鄭州大學萬彪老師為論文第一作者和通訊作者，北京高壓科學研究中心緱慧陽研究員為共同通訊作者，鄭州大學物理學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、極低的功函數以及高載流子遷移率等多種優良的物理特性，并在超導、催化劑和新一代光電器件等多個領域都顯示出卓越的應用潛力。二維電子化合物因其獨特的物理性質而受到科學界的青睞，隨著對二維材料的探索興趣日益增長，科學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構的A₂B類型，其中實原子陰離子通常由P區元素構成。

在該研究中，研究人員首次報道了呈現過渡金屬陰離子的層狀BaCu電子化合物，并對其結構和性能進行表征，同時詮釋了這種電子化合物的形成機理。這種全新的二維電子化合物不僅保留了傳統二維電子化合物的低功函數和高載流子遷移率等特性，還具有獨特的各向同性的物理性質及離散的陰離子電子。層狀BaCu電子化合物的發現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用提供了重要基礎。

該研究得到了國家自然科學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