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電子化合物是一類特殊的材料，其中多余的價電子位于間隙空腔內，在間隙空腔中它們表現為陰離子。

近日，西北工業大學Junjie Wang結合了機器學習 (ML) 和高通量計算，以發現具有 P4/mbm 空間群的 A₂BC₂ 化合物家族中的新三元電子化合物。

文章要點

1）從 214 個已知 A2BC2 相的庫開始，使用密度泛函理論計算來計算電子定位函數的最大值，表明 42 個是潛在的電子化合物。然后根據該數據集訓練模型，并用于預測通過結構原型制作生成的 14,437 種假設化合物的電子行為。然后，通過高通量計算仔細檢查模型預測的 1254 個候選電子化合物的穩定性和電子化合物特征。

2）通過這種分層方法，預測了 41 種穩定和 104 種亞穩態新 A₂BC₂ 電子化合物。有趣的是，所有三種電子化合物，即缺電子、電子中性和富電子電子化合物，都存在于預測的化合物集中。

3）隨后成功合成了三種最有前途的新型電子化合物（兩種富電子 Nd₂ScSi₂ 和 La₂YbGe₂，以及一種缺電子 Y₂LiSi₂）并進行了實驗表征。此外，發現合成的電子化合物在負載Ru時在溫和條件下對NH₃合成表現出高催化活性。特別是缺電子的 Y₂LiSi₂，被認為表現出催化活性和化學穩定性的良好平衡，表明其在催化領域的未來應用。

參考文獻

Zhiqi Wang, et al, Machine Learning-Accelerated Discovery of A2BC2 Ternary Electrides with Diverse Anionic Electron Densities, J. Am. Chem. Soc., 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c10538

https://doi.org/10.1021/jacs.3c10538