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人們近期發現IV族硫化物構成的巖鹽（rocksalt）晶體具有被稱之為元化學鍵MVB（metavalent bonding）的非常規化學鍵，這種成鍵方式突破了8-N規律的局限。人們對于MVB成鍵的機理以及其中孤對電子的作用仍具有較大的爭議。二維材料因為受限于二維結構，因此為研究MVB提供豐富的可能和機會。

有鑒于此，印度賈瓦哈拉爾·尼赫魯高級科學研究中心Raagya Arora、Umesh Waghmare等通過第一性原理理論計算研究IV族二維硫化物（M: Sn, Pb, Ge；X: S, Se, Te）的成鍵規律。

主要內容：

（1）

研究發現，IV組二維硫化物材料的蜂窩結構看似符合8-N規律，但是正方形或正交結構的二維硫化物只在面內遵循MVB效應，陽離子的孤對電子導致面外結構產生褶皺從而保證結構的穩定性。

（2）

異常的伯恩電荷、介電常數、Grüneisen參數現象只發生在面內，這種現象說明MVB是嚴格的顯著在二維結構內，MVB的產生源自p-p軌道相互作用。這項研究工作有助于設計二維材料MVB及其異質結構。

參考文獻

Raagya Arora, Umesh Waghmare, CNR Rao, Metavalent Bonding in 2D Chalcogenides: Structural Origin and Chemical Mechanisms, Angew. Chem. Int. Ed. 2023

DOI: 10.1002/anie.202313852

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202313852