负泊松比材料是一类超材料，这类材料在受到外部拉力时，会在拉力方向上发生膨胀，在垂直于拉力的方向上亦发生反常的膨胀效应。这种特性在工程中具有重要的应用，包括减震、缓冲和防弹等。然而，大多数二维材料的负泊松比特性并不明显，而且很少有材料能在两个方向上都表现出负泊松比特性。在这项新研究中，研究人员发现SiS₂单层及其衍生物（MX₂）具有这种独特的性质。

通过第一性原理模拟发现：SiS₂单层在垂直于平面方向上具有显著的负泊松比特性，其数值达到-1.09，在平面内为-0.13。当用Sn替代Si后，形成的SnS₂单层在垂直于平面方向上的负泊松比值进一步提高到-1.79。此外，这些材料还表现出优异的光吸收性能，其电子性质在经受形变时也表现出良好的稳定性。

研究结果表明二维的MX₂单层是一个理想的平台，可用于探索负泊松比特性。这一研究可能推动对具有负泊松比特性的二维材料的进一步研究和应用，该成果以“Giant Out-of-Plane Negative Poisson’s Ratio and Strong Light Harvesting in Two-Dimensional SiS₂ and its derivatives”为题，于2023年9月12日发表在《nanoscale》期刊上。

该研究工作第一单位为合肥工业大学，第一作者为物理系汪海迪副研究员，通讯作者为物理系刘小峰老师和李中军教授。研究工作得到了国家自然科学基金和合肥工业大学中央高校业务费等项目的支持。

研究论文原文链接：https://doi.org/10.1039/D3NR04483A