Nature：镧系MXenes，首次合成！

本文针对传统刻蚀法无法合成镧系MXenes且二维体系中同时实现半导体性与磁性极具挑战的难题，提出了一种通用的“自下而上”碳插层合成策略。研究背景在于MXenes是设计功能材料的理想平台，但引入镧系元素面临前驱体匮乏和易降解的问题。研究目的旨在利用层状卤化物作为范德华构建单元，通过控制碳原子自发扩散插层，精准合成Ln2CT2（Ln=Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Lu；T=Cl,Br）系列材料，并探究其物理性质与机制。结论表明，所合成的多层Ln2CT2具有可调的光学吸收边（1.26–1.71 eV）和室温电阻率（0.329–36.1 Ωcm），呈现半导体负温度系数，并在2K时表现出低温铁磁滞后。理论计算揭示，表面末端与碳原子协同耗尽费米能级附近的d电子以开启带隙，而高度局域的4f电子通过自旋分裂贡献铁磁性。该工作突破了传统刻蚀法的局限，为二维自旋电子器件提供了新平台。