非線性光學材料是未來集成光電子器件的核心元素。二維材料具有與傳統體材料所不同的各種新穎的物理化學特性，並且完美的符合了人們日益增加的對於小型化、集成化、高效率、多功能器件的需求，因而成為了目前各學科交叉研究的熱點和重點。石墨烯（graphene）作為二維晶體材料的代表已在光電領域展示了其廣闊的應用前景，如光電調製器，超快光子學，等離子激元器件，超寬帶光譜等等。然而，由於其本徵的零帶隙結構，以及高的線性吸收度（2.3%每原子層），這在一定程度上限制了其應用範圍。受到石墨烯巨大成功的啟發，科研人員遂逐漸將目光拓展到了其他二維材料，如黑磷、過渡族金屬二硫化物（TMDCs）、拓撲絕緣體等新型二維材料，並且獲得許多令人興奮的成果。
例如，黑磷的帶隙可隨著原子層數的增加而由單層的 2 eV 逐漸調製到體材料的 0.3 eV，並且在該變化過程中始終保持直接帶隙結構； TMDCs 在光電探測方面展示出了獨特的優異性能；拓撲絕緣體在費米面附近能級與波矢成線性色散關係，在自旋電子學（Spintronics）領域具有巨大的應用前景。儘管如此，由於這些二維材料製備技術的不成熟、對材料性能的系統研究還有待加強，以及新型二維材料的不斷湧現，誰將主導未來的二維非線性光學材料仍然是一個開放性的問題。人們仍然在根據不同的需求尋找與之匹配的新的高性能二維非線性光學材料。
金屬有機框架材料（Metal-Organic Frameworks，MOFs）是由金屬節點和有機配位體支撐構成的規則晶體結構。人們可根據需求，對材料的結構、成分和性能進行一定範圍的任意設計和組裝，這個科研人員提供了一個類似於搭建樂高（Lego）玩具的納米光電材料庫。
基於此，深圳大學張晗教授團隊設計併合成了一種Ni元素摻雜的MOF二維晶體材料。理論計算表明，該二維MOF材料的帶隙可隨著Ni元素摻雜濃的升高，帶隙逐漸減小，覆蓋了可見光到中紅外波段。 實驗上，該團隊系統的表徵其可見到近紅外波段的寬帶非線性光學性能，其表現出了類似於石墨烯的優異非線性光學性能。通過將其集成到超快雷射的產生中器件中，最終在通訊波段獲得了穩定的飛秒雷射輸出。考慮到MOF材料的結構和化學組成多樣性（目前已有超過2000種MOF材料報導），以及MOF材料其他優異的性能，如比表面積大、低密度、良好的生物相容性、化學可修飾性以及拓撲結構多樣性等等，該研究工作為非線性光學器件的研究指出了一個豐富的可自由設計和組裝的材料寶庫。