1.有機半導(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)的一個關(guān)鍵突破就是引入了能帶結(jié)構(gòu)工程，通過融合不同半導(dǎo)體來不斷調(diào)整帶隙和帶邊能量幾乎可以設(shè)計出任意的電子勢結(jié)構(gòu)。而有機半導(dǎo)體中強局域化的電子態(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距離庫倫力相互作用的變通方法。由光電子能譜可以確認，與其鹵化衍生物相混合，有機半導(dǎo)體晶體的電離能可以在大范圍內(nèi)實現(xiàn)連續(xù)可調(diào)。相應(yīng)地，有機太陽能電池的光伏帶隙和開路電壓可以通過摻入一定比例的施主雜質(zhì)實現(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，將單個二芳基乙烯以共價結(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)。我們對這些單分子結(jié)的實驗和理論研究均顯示且解釋了：室溫下可逆的光控導(dǎo)電開關(guān)和低溫下根據(jù)不同導(dǎo)電狀態(tài)隨機切換。Jia等研究人員展示了一種雙模式完全可逆的單分子電開關(guān)，其具有空前精度（開關(guān)比約為100），穩(wěn)定性（超過一年），和可再生性（46個實驗器件的光控開關(guān)循環(huán)次數(shù)可以超過100，隨機開關(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化合物量子點中的晶體對稱性破壞和空位（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)計量差別很大，鉛的硫?qū)倩衔锪孔狱c確是已知的巖鹽型結(jié)構(gòu)結(jié)晶。但在此之前，對于極小型化和表面誘導(dǎo)配體效應(yīng)對結(jié)構(gòu)畸變的影響并沒有令人信服的證明。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)和密度泛函理論計算，證明了在尺寸低于8nm時，PbS和PbSe量子點隨著配體誘導(dǎo)拉伸應(yīng)變驅(qū)動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這些量子點的定向附著產(chǎn)生影響。證據(jù)來自于一種中心鉛原子缺陷的發(fā)現(xiàn)和在合成量子點中具有非極性{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)，就會發(fā)現(xiàn)晶格應(yīng)變的差異。（Nature materials DOI:10.1038/NMAT4661）

　　4. 石墨烯鼓機械模式的強動力學(xué)耦合和參數(shù)放大（Dynamical strong coupling and parametric amplification of mechanicalmodes of graphene drums） 　　機械諧振器在現(xiàn)代信息技術(shù)中無處不在。因為很有可能可以將它們耦合到電磁和等離子狀態(tài)，所以它們很有希望成為未來量子信息技術(shù)的關(guān)鍵組成部分?；谑┑闹C振器具有高諧振頻率，具有多種機械模式和低質(zhì)量的特點，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可控的方式來激發(fā)。印度的Deshmukh小組設(shè)計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度。他們分別觀察了新的本征模的出現(xiàn)和用紅色和藍色參數(shù)激勵的耦合模式的放大，并論證了動力學(xué)多模式耦合是可調(diào)的。在強耦合機制下實現(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。動態(tài)調(diào)整機械系統(tǒng)中的高頻本征模之間耦合的實現(xiàn)打開了低溫下量子力學(xué)實驗的可能性。（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)定的一個關(guān)鍵因素是帶有負電A位點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)進行相悖，美國Yildiz課題組通過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)了氧交換運動學(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，美國的科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)：通過基底與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)變和極化晶格的強耦合能夠穩(wěn)定新的鐵電相或者提高電極化強度和居里溫度。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渡。這種過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） 　　高度活性和價格低廉的水氧化電催化劑要滿足工業(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程中過電勢350mV時表現(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。機理研究表明：單層鎳-釩層狀雙氫氧化物的內(nèi)在催化活性主要來源于電導(dǎo)率的提高、快速電子轉(zhuǎn)移和豐富的活性位點。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms11981）
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