1.有機(jī)半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)（Band structure engineering in organic semiconductors） 　　現(xiàn)代電子學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵突破就是引入了能帶結(jié)構(gòu)工程，通過(guò)融合不同半導(dǎo)體來(lái)不斷調(diào)整帶隙和帶邊能量幾乎可以設(shè)計(jì)出任意的電子勢(shì)結(jié)構(gòu)。而有機(jī)半導(dǎo)體中強(qiáng)局域化的電子態(tài)的阻礙了這種方法在這些材料中的應(yīng)用。Schwarze等展示了一種迄今為止很大程度上忽視遠(yuǎn)距離庫(kù)倫力相互作用的變通方法。由光電子能譜可以確認(rèn)，與其鹵化衍生物相混合，有機(jī)半導(dǎo)體晶體的電離能可以在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)。相應(yīng)地，有機(jī)太陽(yáng)能電池的光伏帶隙和開(kāi)路電壓可以通過(guò)摻入一定比例的施主雜質(zhì)實(shí)現(xiàn)連續(xù)可調(diào)。（Science DOI：10.1126/science.aaf0590）

　　2.具有穩(wěn)定可逆光控電導(dǎo)率的共價(jià)結(jié)合型單分子結(jié)（Covalently bonded single-molecule junctions with stable andreversible photoswitching conductivity） 　　利用分子工程，將單個(gè)二芳基乙烯以共價(jià)結(jié)合的形式夾放于石墨烯電極中間，從而形成穩(wěn)定的分子傳導(dǎo)結(jié)。我們對(duì)這些單分子結(jié)的實(shí)驗(yàn)和理論研究均顯示且解釋了：室溫下可逆的光控導(dǎo)電開(kāi)關(guān)和低溫下根據(jù)不同導(dǎo)電狀態(tài)隨機(jī)切換。Jia等研究人員展示了一種雙模式完全可逆的單分子電開(kāi)關(guān)，其具有空前精度（開(kāi)關(guān)比約為100），穩(wěn)定性（超過(guò)一年），和可再生性（46個(gè)實(shí)驗(yàn)器件的光控開(kāi)關(guān)循環(huán)次數(shù)可以超過(guò)100，隨機(jī)開(kāi)關(guān)循環(huán)次數(shù)約為105到106）。（Science DOI: 10.1126/science.aaf6298）

　　3.膠體硫?qū)巽U化合物量子點(diǎn)中的晶體對(duì)稱(chēng)性破壞和空位（Crystal symmetry breaking and vacancies in colloidal lead chalcogenidequantum dots ） 　　膠體硫?qū)巽U化合物量子點(diǎn)大小和形狀可調(diào)而且具有低成本的加工方法，這使它成為新一類(lèi)可用于新型光伏，熱電和光電子器件的基礎(chǔ)材料。盡管核心和表面區(qū)域的原子順序和化學(xué)計(jì)量差別很大，鉛的硫?qū)倩衔锪孔狱c(diǎn)確是已知的巖鹽型結(jié)構(gòu)結(jié)晶。但在此之前，對(duì)于極小型化和表面誘導(dǎo)配體效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)畸變的影響并沒(méi)有令人信服的證明。意大利的科學(xué)及及其合作者利用最前沿的X射線散射技術(shù)和密度泛函理論計(jì)算，證明了在尺寸低于8nm時(shí)，PbS和PbSe量子點(diǎn)隨著配體誘導(dǎo)拉伸應(yīng)變驅(qū)動(dòng)下的鉛亞晶格的位移，經(jīng)歷了晶格畸變。由此產(chǎn)生的固定電偶極子可能對(duì)這些量子點(diǎn)的定向附著產(chǎn)生影響。證據(jù)來(lái)自于一種中心鉛原子缺陷的發(fā)現(xiàn)和在合成量子點(diǎn)中具有非極性{110}晶面的菱形十二面體的形狀。一旦改變表面配體的本質(zhì)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)晶格應(yīng)變的差異。（Nature materials DOI:10.1038/NMAT4661）

　　4. 石墨烯鼓機(jī)械模式的強(qiáng)動(dòng)力學(xué)耦合和參數(shù)放大（Dynamical strong coupling and parametric amplification of mechanicalmodes of graphene drums） 　　機(jī)械諧振器在現(xiàn)代信息技術(shù)中無(wú)處不在。因?yàn)楹苡锌赡芸梢詫⑺鼈凂詈系诫姶藕偷入x子狀態(tài)，所以它們很有希望成為未來(lái)量子信息技術(shù)的關(guān)鍵組成部分?；谑┑闹C振器具有高諧振頻率，具有多種機(jī)械模式和低質(zhì)量的特點(diǎn)，因而引起了人們的關(guān)注。諧振器各種模式之間的張力調(diào)節(jié)的非線性耦合可以通過(guò)可控的方式來(lái)激發(fā)。印度的Deshmukh小組設(shè)計(jì)了一種石墨烯諧振器，在低溫下其寬頻帶可調(diào)，從而具有很大的多模耦合強(qiáng)度。他們分別觀察了新的本征模的出現(xiàn)和用紅色和藍(lán)色參數(shù)激勵(lì)的耦合模式的放大，并論證了動(dòng)力學(xué)多模式耦合是可調(diào)的。在強(qiáng)耦合機(jī)制下實(shí)現(xiàn)了60種模式的協(xié)同，其中兩種諧振模式之間的頻率間隔約為100MHz。動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)械系統(tǒng)中的高頻本征模之間耦合的實(shí)現(xiàn)打開(kāi)了低溫下量子力學(xué)實(shí)驗(yàn)的可能性。（Nature nanotechnology DOI:10.1038/NNANO.2016.94）

　　5.鈣鈦礦型氧化物化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性的提高（Improved chemical and electrochemical stability of perovskite oxideswith less reducible cat ions at the surface） 　　鈣鈦礦型氧化物（ABO3）表面分離和相分離對(duì)于能量轉(zhuǎn)化系統(tǒng)（如：固態(tài)氧化物燃料電池/電解池和熱化學(xué)H2O和CO2的分解催化）的性能具有不利影響。鈣鈦礦型氧化物不穩(wěn)定的一個(gè)關(guān)鍵因素是帶有負(fù)電A位點(diǎn)摻雜物被帶有正電的氧空位吸引，從而引起表面的分離。盡管與傳統(tǒng)上理解的表面氧空位有利于反應(yīng)進(jìn)行相悖，美國(guó)Yildiz課題組通過(guò)減少表面的氧空位濃度提高了氧的表面交換和穩(wěn)定性。“火山”關(guān)系圖表明優(yōu)化的表面氧空位濃度協(xié)調(diào)了氧交換運(yùn)動(dòng)學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性的損失。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4659）

　　6.電催化產(chǎn)氫過(guò)程中基底與二維MoS2納米片之間的電子耦合（The role of electronic coupling between substrate and 2D MoS2 nanosheetsin electrocatalytic production of hydrogen） 　　MoS2邊界上極好的電催化析氫性能已經(jīng)促使研究人員想方設(shè)法增加邊界濃度。2H基面的導(dǎo)電性較差導(dǎo)致電荷轉(zhuǎn)移不夠有效，影響了其電催化析氫性能。最近，美國(guó)的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：通過(guò)基底與MoS2納米片的電子耦合，單層MoS2納米片的2H基面能夠表現(xiàn)出與目前金屬邊界和1T相MoS2相比擬的電催化析氫性能。起始電位和塔菲爾斜率分別為0.1V和50mV/dec。有效的電荷注入和硫空位的出現(xiàn)對(duì)于催化性能的提高起到了主要作用。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4660）

　　7. 層狀氧化物中外延應(yīng)變導(dǎo)致的極化到非極化的過(guò)渡（Epitaxial-strain-induced polar-to-nonpolar transitions in layeredoxides） 　　在混雜氧化物薄膜中外延應(yīng)變能夠引起很多現(xiàn)象和新的功能性。應(yīng)變和極化晶格的強(qiáng)耦合能夠穩(wěn)定新的鐵電相或者提高電極化強(qiáng)度和居里溫度。最近，Lu和Rondinelli展示了在具有雙軸應(yīng)變的層狀A(yù)3B2O7雜化鐵電材料的（001）薄膜中存在一種極化到非極化的過(guò)渡。這種過(guò)渡源自于層狀氧化物中三線性相關(guān)晶格模式相互作用。這一研究結(jié)果提供了一種尋找層狀氧化物新功能性的新的思路。（Nature Materials DOI：10.1038/NMAT4664）

　　8. 單層鎳-釩層狀雙氫氧化物電催化水氧化（Nickel–vanadium monolayer double hydroxide for efficient electrochemicalwater oxidation） 　　高度活性和價(jià)格低廉的水氧化電催化劑要滿(mǎn)足工業(yè)生產(chǎn)的需求，仍面臨巨大的挑戰(zhàn)。單層鎳-釩層狀雙氫氧化物在水氧化過(guò)程中過(guò)電勢(shì)350mV時(shí)表現(xiàn)出電流密度27mA cm-2（歐姆降校正后為57 mA cm-2）。這一性能可與目前報(bào)導(dǎo)的堿性環(huán)境中性能最好的鎳-鐵層狀雙氫氧化物相媲美。機(jī)理研究表明：?jiǎn)螌渔?釩層狀雙氫氧化物的內(nèi)在催化活性主要來(lái)源于電導(dǎo)率的提高、快速電子轉(zhuǎn)移和豐富的活性位點(diǎn)。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms11981）
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