韓國科學技術院的研究人員開發出一種方法，可利用奈米材料MXene 的磁阻特性預測其分子分佈情況，從而為簡化品質控制和大量生產鋪平道路。這項研究也強調了基於霍爾散射係數的MXene 的多種應用。研究人員利用附著在MXene 表面的分子的磁傳輸特性開發了一個分析模型。性能預測和分類系統的建立有望用於生產統一品質的MXene。

MXene 開發於2011 年，是一種金屬層和碳層交替的二維奈米材料，具有高導電性，可與各種金屬化合物結合，是一種可用於半導體、電子設備和感測器等各種行業的材料。

要正確利用MXene，必須了解其表面覆蓋的分子類型和數量。如果表面覆蓋的分子是氟，導電性就會降低，電磁波屏蔽效率也會降低。然而，由於MXene 的厚度只有1 奈米（奈米–十億分之一公尺），即使使用高性能電子顯微鏡也需要幾天才能分析出表面的分子，因此直到現在還無法進行大規模生產。分析MXene 表面的突破性進展由韓國科學技術院印韓科學技術中心（IKST）主任Seung-Cheol Lee 領導的研究小組開發出一種方法，可以利用MXene 的磁阻特性預測表面分子的分佈。利用這種方法，可以透過簡單的測量來測量MXene 的分子分佈，從而實現生產過程中的品質控制，這有望為迄今為止無法實現的大規模生產開闢道路。預測的MXene 霍爾散射係數。資料來源：韓國科學技術院研究團隊根據導電性或磁性會隨表面附著的分子而改變這一觀點，開發了一套二維材料特性預測程序。因此，他們計算了MXene 的磁傳輸特性，並成功地分析了MXene 表面在常壓和室溫下吸附的分子類型和數量，而無需任何額外裝置。霍爾散射係數及其應用透過使用開發的特性預測程式分析MXene 表面，可以預測影響磁傳輸的霍爾散射係數會因表面分子類型的不同而顯著變化。霍爾散射係數是描述半導體材料電荷攜帶特性的物理常數，研究小組發現，即使製備相同的MXene，霍爾散射係數的值也為2.49，其中氟最高，氧為0.5，氫氧化物為1，從而分析出分子的分佈。霍爾散射係數根據數值的不同有不同的應用，如果數值低於1，可應用於高性能電晶體、高頻產生器、高效感測器和光電探測器，如果數值高於1，則可應用於熱電材料和磁性感測器。考慮到MXene 的尺寸僅為幾個奈米或更小，適用設備的尺寸和所需功率都可以大幅縮小。結論與未來展望IKST 主任Seung-Cheol Lee 表示：「與以往專注於純MXene 生產和特性的研究不同，這項研究的意義在於它提供了一種新的表面分子分析方法，可以輕鬆地對製造的MXene 進行分類。透過將此成果與實驗研究結合，我們期望能夠控制MXene 的生產過程，從而用於大規模生產具有統一品質的MXene”。