重磅！中科院宁波材料所，今日Nature！

本文针对传统“自上而下”刻蚀方法难以制备镧系MXene（Ln₂CT₂）的难题，背景在于镧系MAX相前驱体稀缺且镧系元素在刻蚀中易溶解。研究目的为开发一种普适性合成策略，将镧系元素引入MXene骨架并实现半导体与磁性的共存。结论表明，研究者提出了一种以层状镧系卤化物为范德华构筑单元的“自下而上”合成方法，成功制备了Ln包括Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Lu，表面基团T为Cl或Br的系列Ln₂CT₂材料。这些多层材料表现出可通过元素和表面基团调控的半导体性质（光学带隙1.26-1.71 eV，电阻率0.329-36.1 Ω·cm，负温度系数）和铁磁行为（居里-外斯温度6-59 K）。理论计算揭示，带隙源于插层碳与表面基团对Ln d电子的抽取，而铁磁性由局域4f电子诱导的自旋分裂主导。该工作突破了传统合成限制，为二维自旋电子器件提供了新平台。