中国科学院：新型二维材料镧系MXene首次合成
【环球网科技综合报道】7月27日消息，近日，中国科学院宁波材料技术与工程研究所等，利用“化学剪刀”亚层编辑策略，将镧系元素“嵌入”MXene晶格，首次合成出兼具半导体特性和铁磁性的新型二维材料——镧系MXene材料。
据介绍，MXene是一类二维层状过渡金属碳氮化物，因其优异的导电性和可调表面化学性质，在储能、电磁防护、催化、传感等领域具有广泛应用前景。然而，此前的MXene材料主要基于前过渡金属，具有金属导电行为，难以同时具备半导体能带结构和磁有序性，这限制了材料在电子器件、自旋电子学等方向的进一步拓展。
研究团队发现，镧系元素单卤化物具有特殊的层状结构，与MXene去除碳原子层后的亚层结构相似。
基于此前提出的“化学剪刀”层状结构编辑策略，团队发展了一条新的合成路径——利用层状化合物中亚层化学性质的差异，实现特定原子层的敲除、置换或重构，这好比用原子尺度的积木，按设计图重新拼装。
据悉，MXene二维材料被视作自旋电子学领域的重要候选材料之一，在低功耗逻辑器件、高频通信、磁传感器乃至量子计算领域都蕴藏巨大潜力。该策略具有普适性，未来有望推广至其他过渡金属，为二维材料家族打开一扇新大门。（思瀚