南华大学数理学院燕罗博士在纳米顶级期刊发表重要研究成果

湖南日报·新湖南客户端 2025-08-20 10:49:20

湖南日报·新湖南客户端8月20日讯（通讯员杨超娟）近日，南华大学数理学院燕罗博士和电子科技大学周柳江教授合作在纳米顶级期刊ACS nano（影响因子16，中科院一区top）发表研究性论文“Extending the MXenes to MOenes with emergent Quantum Phenomena”，创新性地将传统二维碳化物、碳化物和碳氮化物（MXenes）扩展到氧族化物MOenes，极大地扩展了MXenes家族材料库，为未来的科学研究和应用带来新的机遇。燕罗为论文第一作者，南华大学为论文第一单位。

MXenes在能量存储与转换、电磁屏蔽、电子器件、传感器、复合材料及生物医疗等领域展现出广阔的应用场景。2022年，超低能二次离子质谱技术直接验证了碳氧化物的存在。利用该方法可以对MXenes的组成成份进行逐层分析，从而确认大多数其在“X” 位中含有丰富的氧元素。并且，一系列由Se元素占据“X”位的MXenes前驱体氧族化物也已经成功在实验上制备。受此启发，燕罗博士与合作者设计出了一种新型2D过渡金属氧族化物—MOenes（图1），并通过第一性原理和高通量计算，将相关研究扩展到整个MOenes家族（图2）。该材料具有良好稳定性并表现出丰富的物性，如超导电性、拓扑绝缘体、半金属、直接半导体、谷-自旋分裂、氨气催化、热电和非线性光学等（图3）。作者进一步构建了公开数据库moenes.online，数据库包含晶体结构、力学性质、电子结构和声子谱等关键信息。此项工作不仅提出了一种新型材料，从原子尺度实现了2D材料的结构设计与物性研究，更重要的是，数据库的建立将会对未来MOenes的相关研究提供有力线索。

(a)2H- 和 (b) 1T-Mn+1OnT2 (n =1, 2) MOenes 的晶体结构

MOenes相关物性

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来源：湖南日报·新湖南客户端

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