中国科学院宁波材料技术与工程研究所先进核能材料实验室联合浙江大学、甬江实验室等团队，利用“化学剪刀”亚层编辑策略，将镧系元素嵌入MXene晶格，首次合成兼具半导体性和铁磁性的新型二维材料——镧系MXene材料。该成果于2025年4月22日在线发表于国际期刊《自然》。传统MXene材料通常由过渡金属碳化物或氮化物构成，具有导电性但缺乏半导体性和铁磁性。镧系元素因独特的4f电子结构，可能赋予材料磁性和半导体特性，但难以直接嵌入MXene晶格。团队通过“化学剪刀”策略，在层状前驱体中预先设计镧系元素占据的亚层，再通过选择性刻蚀去除部分原子层，成功实现镧系元素在MXene晶格中的有序排列。实验表征和理论计算证实，所得镧系MXene材料在室温下表现出半导体行为（带隙约0.6 eV）和铁磁有序（居里温度约300 K）。该工作为设计具有多功能耦合特性的二维材料提供了新路径，有望在自旋电子学、磁光器件等领域获得应用。