7月27日消息，ACS旗下《化学与工程新闻》（C&EN）报道，研究人员首次成功将稀土元素引入MXene二维材料家族，合成出兼具半导体性和磁性的全新材料，相关成果发表于《Nature》（DOI: 10.1038/s41586-026-10802-2）。这是MXene自2011年首次发现以来在元素组成上的一次重大突破。

MXene是一类由金属层与碳或氮原子层交替排列构成的二维材料家族，形似"千层蛋糕"。通过调变金属元素种类、层数和表面官能团，研究者已制备出具有高导电性、电磁屏蔽等多种性能的MXene。但一直以来，MXene中的金属元素仅限于过渡金属，使材料呈现导电性。理论预测表明，稀土金属有望赋予MXene半导体特性，但稀土元素极难被引入二维结构。

困难在于传统MXene合成采用自上而下策略：通过刻蚀前驱体MAX相来实现。论文作者指出，不存在含稀土的MAX相前驱体。研究团队开发了一种全新的自下而上合成方法，不仅合成了几种新的稀土MXene，还提供了逐步反应路径，为未来探索元素周期表更广阔区域提供了方法论基础。

普渡大学MXene专家Babak Anasori（未参与本研究）评价称，这项工作不仅报道了新MXene，更重要的是提供了反应路径，"MXene社区现在有了更多可调控参数，可以探索周期表中更大的范围"。中国科研机构的黄青（音译）也参与了相关研究。

兼具半导体性和磁性的材料体系在下一代节能电子器件和自旋电子学领域具有重要应用前景，这一突破将MXene材料家族的应用潜力从导电材料扩展到磁性半导体方向。 （来源：ACS Chemical & Engineering News）