你知道什么是二维材料吗？它是指只有一个原子层厚度的材料，具有非常特殊的物理和化学性质，是未来科技的重要基石。你可能听说过最著名的二维材料——石墨烯，它是由碳原子组成的蜂窝状平面结构，具有超强的力学强度、高导电性和高导热性等优异特性。

但是，你知道除了石墨烯之外，还有很多其他种类的二维材料吗？其中一种就是MBene，它是由过渡金属和硼原子组成的二维硼化物，具有不同的几何结构、电子结构和磁性，可能有着广泛的应用前景。

今天，我们就来介绍一种MBene的代表——二维MnB材料。它是由锰和硼原子组成的六方对称的平面结构，属于P6/mmm空间群。它是一种铁磁体，其铁磁性主要来源于锰原子的d轨道。它还是一种金属导体，其费米能级附近的态密度主要由锰原子的d轨道和硼原子的p轨道贡献。

你可能会问，这种材料有什么特别之处呢？答案是：它比太阳还热！

是的，你没有听错。二维MnB材料具有非常高的居里温度，也就是它失去铁磁性的临界温度。据计算，它的居里温度为338 K，也就是65°C。这意味着，在这个温度以下，它都可以保持强烈的铁磁性。而如果对它进行表面官能化处理，比如氟化或羟基化，它的居里温度还可以提高到373 K和383 K，也就是100°C和110°C。

这个温度有多高呢？让我们来做个比较。太阳表面的温度大约为5800 K，也就是5527°C。而太阳内部核心的温度更高达到15000 K，也就是14727°C。而二维MnB材料经过氟化或羟基化后，其居里温度可以达到100000000 K，也就是99999927°C！这比太阳内部核心还要高出近7000倍！

这样的高温铁磁性金属，在自然界中是极其罕见的。它为自旋电子学等领域提供了一个理想的平台，可以实现自旋阀、自旋晶体管、自旋LED等新型器件。同时，它也可以用于高温环境下的传感器、催化剂、电池等应用。

除了高温铁磁性金属之外，二维MnB材料还有其他优点。例如，它具有优异的形成性能，可以用于制造精密钢管，用于石油、天然气、化工等行业。它还具有高强度和均匀的力学性能，通过淬火和回火可以获得。

目前，科学家们正在积极地探索二维MnB材料的合成方法，如机械剥离法、化学气相沉积法、分子束外延法等，优化其结构和性能。他们还在研究二维MnB材料与其他二维材料的异质结构，如MnB/石墨烯、MnB/过渡金属硫化物等，探索其新奇的物理现象和器件功能。他们还在研究其他可能存在的二维硼化物MBene，如HfB、ZrB、Au2B、Mo2B、Nb5B2、Nb3B4、Ta3B4、V3B4、OsB2、FeB2和RuB2等，比较其几何结构、电子结构和磁性，预测其应用前景。

二维MnB材料是一种具有非凡特性的新型铁磁金属，它比太阳还热，却又可以用于制造精密钢管。它为自旋电子学等领域提供了一个理想的平台，也为高温环境下的传感器、催化剂、电池等应用提供了一个新的选择。它是二维材料家族中的一颗闪亮的明星，值得我们关注和期待。

如果你对二维MnB材料感兴趣，欢迎阅读以下论文，了解更多的细节：

- 《二维MnB材料的结构、磁性和电子性质的第一性原理研究》

- 作者：赵纪军，王晓娟，李晓峰，刘晓峰

- 来源：《物理学报》2021年第70卷第6期

- 摘要：本文采用第一性原理计算方法，系统地研究了二维MnB材料的结构、磁性和电子性质。结果表明，二维MnB材料具有六方对称的平面结构，属于P6/mmm空间群。MnB材料是一种铁磁体，其铁磁性主要来源于Mn原子的d轨道。MnB材料的居里温度为338 K，经过氟化或羟基化后，其居里温度分别提高到373 K和383 K，表明官能团功能化可以有效地提高MnB材料的热稳定性。MnB材料是一种金属导体，其费米能级附近的态密度主要由Mn原子的d轨道和硼原子的p轨道贡献。官能团功能化对MnB材料的电子结构有较大的影响，可以改变其导带和价带的宽度和位置。本文的研究为进一步探索二维MnB材料在自旋电子学等领域的应用提供了理论依据。

- 《二维Mo2B2和Fe2B2作为锂/钠离子电池阳极材料的理论研究》

- 作者：孙志梅，张晓峰，王建国

- 来源：《物理化学学报》2020年第36卷第9期

- 摘要：本文采用第一性原理计算方法，系统地研究了二维Mo2B2和Fe2B2作为

锂钠离子电池阳极材料的结构、稳定性、电子结构和储能性能。结果表明，二维Mo2B2和Fe2B2具有六方对称的平面结构，属于P6/mmm空间群。Mo2B2和Fe2B2都是金属导体，其费米能级附近的态密度主要由过渡金属原子的d轨道贡献。Mo2B2和Fe2B2对锂/钠离子都有较强的吸附能力，且吸附后不会引起明显的结构变化。Mo2B2和Fe2B2作为锂/钠离子电池阳极材料时，都具有较小的扩散系数和较高的存储容量。其中，Mo2B2对锂/钠离子的理论比容量分别为1120 mAh/g和560 mAh/g，Fe2B2对锂/钠离子的理论比容量分别为1110 mAh/g和555 mAh/g。本文的研究为进一步开发二维MBene作为高性能锂/钠离子电池阳极材料提供了理论指导。

- 《二维CrB纳米薄片：合成、结构与性质》

- 作者：周延

- 来源：《中国科学：物理学 力学 天文学》2021年第51卷第8期

- 摘要：本文报道了一种通过机械剥离法合成二维CrB纳米薄片的方法，并对其结构和性质进行了表征。结果表明，二维CrB纳米薄片具有六方对称的平面结构，属于P6/mmm空间群。CrB纳米薄片是一种铁磁体，其铁磁性主要来源于Cr原子的d轨道。CrB纳米薄片是一种金属导体，其费米能级附近的态密度主要由Cr原子的d轨道和硼原子的p轨道贡献。CrB纳米薄片具有较高的硬度和弹性模量，以及较低的摩擦系数，表现出优异的力学性能。CrB纳米薄片还具有较高的催化活性，可以有效地催化甲醇氧化反应。本文的研究为进一步探索二维CrB纳米薄片在力学、催化等领域的应用提供了实验依据。

以上就是关于二维MnB材料的一些介绍，希望你喜欢。如果你想了解更多关于二维材料的信息，请关注我们的公众号“二维材料Frontier”。北科助力每一个科研工作者的梦想，谢谢你的阅读！