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自2011年首次報道Ti₃C₂ MXene以來，MXene材料由于其獨特的理化性質，受到越來越多科研工作者們的青睞。眾所周知，材料的光學性質往往會對其各方面的應用，尤其是光電器件領域的探索產(chǎn)生較大的影響，深入理解結構與性能之間的關系將會對器件的構建起指導作用。

近日，杭州師范大學高凌鋒副教授與深圳大學張晗教授以及烏普薩拉大學Hans ?gren教授合作系統(tǒng)研究了少層Ti3CN MXene的光學性質。團隊近兩年在少層MXene材料方面積累了豐富的經(jīng)驗，例如總結了MXene/聚合物復合薄膜（Chem. Mater., 2020, 32, 1703-1747，ESI高被引）和首次提出異質MXene的概念（Adv. Mater., 2021, 33, 2004129），系統(tǒng)對比了Ti3C2和Ti3CN的非線性光學行為（Nanoscale, 2021, 13, 15891-15898），研究了少層Nb2C MXene的非線性光學行為（Small Methods, 2020, 4, 2000250），并以此指導基于Nb2C的飛秒鎖模光纖激光器和光電探測器的構建（ACS Nano, 2021, 15, 954-965，ESI高被引；Mater. Today Phys., 2021, 21, 100479）以及拓展少層Nb2C在全光調制（Nanophotonics, 2021, 10, 2617-2623）和可飽和吸收體（Opt. Laser Technol., 2021, 142, 107199）方面的應用等。在本項工作中，團隊采用氫氟酸刻蝕和小分子插層的手段制備出具有高質量的少層Ti3CN MXene，隨后通過瞬態(tài)吸收和Z-掃描技術對Ti3CN MXene的光學性質展開研究，結合第一性原理計算揭示了其載流子動力學和寬帶非線性光學響應行為。結果顯示，該少層Ti3CN MXene具有超快弛豫時間，其非線性光學行為可隨波長的變化而調節(jié)，預期在光電器件領域將展現(xiàn)出巨大的應用前景。相關成果以 “Optical Properties of Few-Layer Ti3CN MXene: From Experimental Observations to Theoretical Calculations”為標題發(fā)表于國際納米科技著名期刊《ACS Nano》上。

論文的共同第一作者為杭州師范大學高凌鋒副教授、深圳大學陳華龍博士和烏普薩拉大學Artem V. Kuklin博士，杭州師范大學高凌鋒副教授、深圳大學張晗教授以及烏普薩拉大學Hans ?gren教授為共同通訊作者，杭州師范大學為第一完成單位。該工作得到了國家自然科學基金項目（62005177, 61875138, 61961136001）、杭州師范大學啟動經(jīng)費（2021QDL036）、廣東省教育部重點項目（2018KCXTD026）河南省優(yōu)秀海外科學家研究中心項目（GZS2020011）等項目的支持。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.1c10577

邱化玉團隊網(wǎng)站鏈接：http://fmaterials.hznu.edu.cn/