宁波材料所，Nature！

背景：传统MXene材料基于前过渡金属，仅具金属导电性，缺乏半导体能带结构和磁有序性，限制了其在电子器件和自旋电子学领域的应用。研究目的：中国科学院宁波材料技术与工程研究所联合浙江大学、甬江实验室等团队，旨在突破传统MXene的材料限制，将镧系元素的独特4f电子特性引入MXene晶格，同时实现半导体特性和铁磁性。结论：团队基于“化学剪刀”策略，通过两步反应成功合成出镧系元素为钆、铽、镝、钬、铒、镥的六种新型MXene材料。这些材料表现出半导体行为（光学带隙1.26-1.71 eV）和铁磁性（居里-外斯温度6-59 K），突破了传统MXene的局限。理论计算揭示层间碳骨架和表面卤素端基共同作用打开半导体带隙，而局域化的4f电子提供磁矩。该成果为探索兼具电输运调控和自旋功能的材料提供了新方向。