1.反演對稱破壞和二代狄拉克錐引起異質(zhì)結(jié)的帶隙
　　（Gaps induced by inversion symmetry breaking and second-generation Dirac cones in graphene/hexagonal boron nitride） 　　石墨烯/六方氮化硼（h-BN）已經(jīng)成為一種典型的范德滑異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其晶格失配和結(jié)晶方位引起的超晶格勢引起了各種新的量子現(xiàn)象，如自相似霍夫斯塔特蝴蝶狀態(tài)。雖然新產(chǎn)生的第二代狄拉克錐（SDCs）被認為對于理解這種有趣的現(xiàn)象十分重要，但其中對于SDCs的基礎(chǔ)認識，如位置和分散性以及反演對稱性破壞對帶隙的作用，由于缺乏直接的實驗結(jié)果仍存在著很大的爭議。Wang等人利用角分辨光電子能譜得出并展示了0°對齊的石墨烯/h-BN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中SDCs分散的直接實驗結(jié)果。實驗數(shù)據(jù)清楚地揭示了SDCs位于超晶格布里淵區(qū)的拐角處，且只在兩個超晶格谷中的一個。另外，在SDCs和原始石墨烯狄拉克錐處分別觀察到了約100meV和160meV的能隙。他們的工作強調(diào)了反轉(zhuǎn)對稱破壞擾動勢在石墨烯/h-BN物理學(xué)中的重要作用，并利用超晶格勢填補了狄拉克費米子能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控中的關(guān)鍵知識空白。（Nature Physics DOI:10.1038/NPHYS3856）

　　2.用膠狀量子點制造器件
　?。˙uilding devices from colloidal quantum dots） 　　手機和交互計算的持續(xù)增長要求器件具有低成本的加工制造過程、能夠兼容大面積和柔性的因素，以及附加的功能。Cherie等人綜述了利用膠狀半導(dǎo)體量子點（QDs）設(shè)計電子和光電子器件的最新進展。量子點組成的材料，其特性可能不僅僅有原子組成決定，還可能由單個量子點的大小、形狀和表面功能化以及量子點之間的交互作用來決定。量子點表面的化學(xué)和物理性質(zhì)和量子點器件中的界面尤為重要，而且有了這些才能基于溶液制備低成本大面積柔性的功能器件。Cherie等人討論了實現(xiàn)溶液加工功能性光電納米材料所必須要解決的難題。（Science DOI: 10.1126/science.aac5523）

　　3.氧化界面上出現(xiàn)的納米級超順磁性
　?。‥mergent nanoscale superparamagnetism at oxide interfaces） 　　原子急劇氧化的異質(zhì)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一系列母體化合物中不存在的新奇的物理現(xiàn)象。其中一個顯著的例子是LaAlO3和SrTiO3之間的界面處表現(xiàn)出高導(dǎo)電性和超導(dǎo)狀態(tài)。Anahory等人展示了在LaMnO3/SrTiO3界面處，反鐵磁莫特絕緣體突然轉(zhuǎn)變成納米級不均勻磁狀態(tài)的新現(xiàn)象。在增加錳酸鑭厚度同時，Anahory等人的掃描納米超導(dǎo)量子干涉顯微鏡顯示自發(fā)形成了分離開來的磁性納米島，這表明在面內(nèi)磁場的影響下熱激活的磁矩發(fā)生反轉(zhuǎn)。觀察到的超順磁性狀態(tài)證明了熱力學(xué)電子相分離的出現(xiàn)，其中在金屬鐵磁島絕緣反鐵基質(zhì)中開始形核。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12566）

　　4.用于水下監(jiān)聽的水凝膠麥克風(fēng)
　?。℉ydrogel microphones for stealthy underwater listening） 　　在海洋中探索豐富的資源需要能夠探測遠距離低頻聲音和零反射的高靈敏水聲探測器。Gao等人將金屬納米粒子形成的易形變網(wǎng)絡(luò)集成于水凝膠基質(zhì)中作為無內(nèi)腔麥克風(fēng)，滿足了上述需求。因為金屬納米顆粒能夠致密地植入基質(zhì)中，并且能夠形成相干陣列，所以這種麥克風(fēng)能夠從不同角度探測到靜態(tài)載荷和輕微的氣流，以及振幅低至4Pa的20赫茲到3000赫茲水下聲音信號。與介電電容器和空腔基麥克風(fēng)不同，這種水凝膠器件能夠響應(yīng)雙電層暫態(tài)調(diào)制信號，從而不需要任何信號放大就能夠達到極高的靈敏度（偏壓1V時217 nF/kPa或24uC/N）（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12316）

　　5.非晶金屬氧化物電致變色網(wǎng)絡(luò)中的線性拓撲結(jié)構(gòu)
　　（Linear topology in amorphous metal oxide electrochromic networks obtained via low-temperature solution processing） 　　非晶過渡金屬氧化物被認為是可以動態(tài)調(diào)制太陽光輻射和提高建筑節(jié)能效率的電致變色窗體涂層的主要候選材料。然而，這種薄膜的制備通常要通過高能耗的濺射技術(shù)或高溫溶液處理方法，這增加了制造的成本和復(fù)雜性。Anna等人提出了一種室溫下通過酸催化聚鈮酸鹽團簇縮合反應(yīng)的溶液處理方法，來制造氧化鈮（NbOx）玻璃和“含有納米晶體的玻璃”復(fù)合材料（即錫摻雜的氧化銦納米晶體（ITO）嵌入到NbOx玻璃中）的電致變色膜。X射線散射和光譜表征以及理論仿真表明：這種處理方法產(chǎn)生了一種獨特的一維鏈狀NbOx結(jié)構(gòu)，與通過常規(guī)高溫?zé)崽幚矸椒ǖ玫降牡湫腿SNbOx網(wǎng)絡(luò)相比，其電致變色性能有顯著的增強。Anna等人還展示了自組裝ITO-in-NbOx復(fù)合膜如何成功集成到高性能柔性電致變色器件。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4734）

　　6.第一性原理計算模擬砷烯和銻烯的場效應(yīng)晶體管的性能
　　（Performance of arsenene and antimonene double-gate MOSFETs from first principles） 　　在發(fā)展高性能超縮放設(shè)備的競爭中，二維材料的原子層厚度能夠抑制短溝道效應(yīng)從而提供了一種替代范式。因此，研究現(xiàn)實狀態(tài)中最具研究前景的候選材料十分必要。Giovanni等人多尺度模擬了基于單層砷烯和銻烯作為通道的場效應(yīng)晶體管。他們將第一性原理方法描述電子特性的準(zhǔn)確性和基于最大局部化沃尼埃函數(shù)的緊束縛哈密頓方法相結(jié)合，計算了器件輸運特性的高效率。這些模擬第一次提供了高木近似中電子和空穴速率的上限，包含自旋軌道和多谷效應(yīng)，并展示出了超縮放設(shè)備在亞-10納米尺度下滿足行業(yè)要求的觀測性能。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12585）

　　7.聚合物貼片納米粒子的表面圖案化
　　（Surface patterning of nanoparticles with polymer patches） 　　化學(xué)或形貌不同的表面域膠體顆粒圖案構(gòu)型引起了廣泛的研究興趣?，F(xiàn)在生成微米和亞微米尺寸斑片狀膠體的效率已經(jīng)很高了，但幾十納米量級尺寸的無機膠體納米顆粒的表面圖案還比較少。這種納米粒子表現(xiàn)出具有尺寸和形狀依賴性的光學(xué)、電子和磁學(xué)特性，并且他們的組裝體表現(xiàn)出新的集體特性。目前，納米顆粒圖案受限于雙貼片納米粒子和具有表面波紋或“樹莓”表面形貌納米粒子的生成。Rachelle等人報導(dǎo)了，利用熱力學(xué)驅(qū)動聚合物配位體分離的方法來制備納米粒子的表面圖案。該方法提供了控制貼片尺寸的能力，它們的空間分布和每個納米粒子貼片的數(shù)量均與理論模型一致。這種方法的通用性通過具有不同尺寸、形狀和組分的納米顆粒圖案進行了證實。這些綴塊納米膠體在基礎(chǔ)研究以及納米材料的自組裝、診斷、傳感和膠體穩(wěn)定性方面具有潛在的應(yīng)用。（Nature DOI:10.1038/nature19089）

　　8.范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)中氣泡的形狀和壓力
　?。║niversal shape and pressure inside bubbles appearing in van der Waals heterostructures） 　　受限于二維晶體和原子尺度平整的基底之間的物質(zhì)能夠?qū)е職馀莸男纬?。這些氣泡的大小、形狀和內(nèi)部壓力由晶體對基底的范德華力吸引力和形變所需的彈性能決定，因此可以利用其中的氣泡來研究二維晶體的彈性性質(zhì)和限域條件。Khestanova等人利用原子力顯微鏡，分析了石墨烯、氮化硼和二硫化鉬單層間的各種氣泡。這些氣泡表現(xiàn)出普適的尺度規(guī)律，與基于薄膜彈性理論的分析相一致。他們測量了限域?qū)е碌撵o水壓力，發(fā)現(xiàn)亞微米的氣泡內(nèi)部壓力值達到了幾十Mpa。這與理論估計相一致，說明即使更小的亞-10納米的氣泡，其壓力降接近1GPa，可能會影響材料的性能。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12587）