相较于传统三维材料，二维范德华（vdW）材料由于具有独特的能带结构、化学键作用、应变性质等特点，是当前材料研究领域的热点之一。如果将二维材料的厚度控制在小于深紫外相干光波长（λ < 200 nm）的范围，便能摆脱相位匹配条件的束缚。二维材料为精确调控材料光电性质提供了新的途径；在频率转换、光学信号处理等领域表现了应用潜力。但是经典的二维材料，如h-BN、过渡金属二硫化物等，由于带隙过小，无法应用在深紫外区域。而著名的深紫外非线性光学晶体KBe2BO3F2（KBBF）又因其层间强的离子键作用，难于剥离成二维材料。

近期，陈玲老师和中科院理化所林哲帅研究团队共同努力，从理论上预测了一种新型的单层BeP2O4H4（ML-BPOH）二维材料。该材料将(PO2H2)-四面体作为构筑单元，而(PO2H2)-则是一种新的包含多种化学键的各向异性构筑单元（ABUCB，由陈玲老师等首次提出，Chem. Soc. Rev. 2023, 52, 8699–8720.）。密度泛函理论研究揭示了ML-BPOH具有超宽的深紫外带隙（7.84 eV），为已知二维倍频材料的最大值之一。ML-BPOH的面内倍频性能强，有效厚度下的值高达0.43 pm/V，与KBBF块材相当。根据陈玲老师等此前提出的“电子结构工程木桶短板效应”理论 （Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202218048.），(PO2H2)-四面体的态密度位于费米能级附近，决定了该材料的带隙；同时，(PO2H2)-四面体也对倍频性能起主要贡献。

有趣的是，ML-BPOH二维材料表现了非常好的形变敏感性。在-3%至3%的极小应力变化范围内，ML-BPOH的倍频系数（dsheet）能够产生高达50%的变化。这一特性赋予了ML-BPOH作为形变监测材料的可能性，有望应用于精确监测建筑物、桥梁或其它结构中的微形变。

ML-BPOH二维层状材料具有较低的剥离能，容易从已知的块材化合物剥离获得。该材料的发现不仅拓展了深紫外非线性光学材料的体系，同时也为形变监测技术提供了一些新方案。该研究近期以“Theoretical prediction of monolayer BeP2O4H4 with excellent nonlinear-optical properties in deep-ultraviolet range”为题，在Small上发表（DOI: 10.1002/smll.202404155）。《Small》杂志主要发表包括纳米和微米尺度的基础和应用跨学科研究的实验和理论研究，最新影响因子为13.3。北京师范大学化学学院、先进材料研究中心为该工作第一完成单位，通讯作者为陈玲和康雷。中国科学院理化技术研究所康雷研究员帮助进行理论计算和数据分析。感谢国家自然科学基金委和北京师范大学的资助与支持。