近日，郑州大学物理学院、中原之光实验室在二维电子化合物领域取得新进展。研究成果以“BaCu, a Two-dimensional Electride with Cu Anions”为题发表在国际顶级期刊《Journal of the American Chemical Society》上。郑州大学万彪老师为论文第一作者和通讯作者，北京高压科学研究中心缑慧阳研究员为共同通讯作者，郑州大学物理学院为论文第一完成单位。

电子化合物是一类特殊的离子化合物，其中的电子扮演着阴离子的角色。这些化合物展示了诸如显著的量子效应、极低的功函数以及高载流子迁移率等多种优良的物理特性，并在超导、催化剂和新一代光电器件等多个领域都显示出卓越的应用潜力。二维电子化合物因其独特的物理性质而受到科学界的青睐，随着对二维材料的探索兴趣日益增长，科学家们正在积极寻找新的二维电子化合物并研究它们的潜在应用。然而，由于形成条件的限制，目前已知的二维电子化合物种类非常有限，且主要基于反氯化镉结构的A₂B类型，其中实原子阴离子通常由P区元素构成。

在该研究中，研究人员首次报道了呈现过渡金属阴离子的层状BaCu电子化合物，并对其结构和性能进行表征，同时诠释了这种电子化合物的形成机理。这种全新的二维电子化合物不仅保留了传统二维电子化合物的低功函数和高载流子迁移率等特性，还具有独特的各向同性的物理性质及离散的阴离子电子。层状BaCu电子化合物的发现不仅深化了人们对电子化合物的理解，还为探索新型二维电子化合物及其应用提供了重要基础。

该研究得到了国家自然科学基金及中国博士后基金的资助与支持。

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c05723