具有混合键合的三元无机电子化合物

基于第一性原理计算进行了高通量筛选，以寻找新的三元无机电子化合物。从现有材料数据库中，我们除众所周知的基于钙铝石的电子化合物（C12A7:$e^-$）外，还识别出三种由主族元素构成的新热力学稳定材料（Li$_{12}$Mg$_3$Si$_4$、NaBa$_2$O 和 Ca$_5$Ga$_2$N$_4$）作为潜在电子化合物。不同于那些多余电子仅起阴离子作用的传统无机电子化合物，这三种新材料类似于高压下简单金属中发现的电子化合物，具有离子键与金属键混合的成键特征。两种竞争机制之间的相互作用，连同不同的晶体堆积模式，产生了阴离子电子的多种几何构型，以及铁磁性、超导性和金属-绝缘体转变等丰富的物理现象。我们此处的发现弥合了常压与高压条件下电子化合物之间的鸿沟。