1.高效鈣鈦礦發(fā)光二極管
　　（Efficient perovskite light-emittingdiodes featuring nanometre-sized crystallites） 　　有機(jī)-無(wú)機(jī)混合鈣鈦礦材料正在成為非常吸引人的用于光電子學(xué)的半導(dǎo)體材料。除了它們?cè)诠夥械膽?yīng)用之外，鑒于其具高色純度、低非輻射復(fù)合率和可調(diào)帶隙，鈣鈦礦有希望用于發(fā)光二極管（LED）。Xiao 等人報(bào)導(dǎo)了利用納米尺寸微晶自組裝形成的高效鈣鈦礦 LED。添加到鈣鈦礦前驅(qū)體溶液中的長(zhǎng)鏈鹵化銨充當(dāng)了表面活性劑，在膜形成期間明顯地限制了 3D鈣鈦礦顆粒的生長(zhǎng)，產(chǎn)生尺寸 10nm 且膜粗糙度小于 1nm 的微晶。用較長(zhǎng)鏈的有機(jī)陽(yáng)離子涂覆這些納米尺寸的鈣鈦礦顆粒產(chǎn)生高效的發(fā)射源，使得 LED對(duì)于甲基銨碘化鉛體系具有10.4％ 的外量子效率，對(duì)于甲基銨溴化鉛體系9.3％ 的外量子效率，并具有顯著改善的操作穩(wěn)定性。（Nature PhotonicsDOI: 10.1038/NPHOTON.2016.269）

　　2.翹曲狀二維單元素烯
　　（Buckled two-dimensional Xene sheets） 　　硅烯、鍺烯和錫烯都是的單元素類的二維（2D）晶體（稱為二維X-烯，X = Si、Ge、Sn等）的一部分，由類似于石墨烯但具有不同程度的翹曲的IVA 族原子蜂窩晶格排列組成。它們的配體官能化衍生物稱為 X-烷。它們的電子結(jié)構(gòu)取決于襯底、化學(xué)官能化和應(yīng)變，范圍則從簡(jiǎn)單的絕緣體到具有可調(diào)節(jié)間隙的半導(dǎo)體、半金屬。預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)十幾種不同的拓?fù)浣^緣體狀態(tài)，包括室溫下的量子自旋霍爾狀態(tài)，如果實(shí)現(xiàn)，將會(huì)使新類型的納米電子和自旋電子器件（例如拓?fù)鋱?chǎng)效應(yīng)晶體管）成為可能。例如，可以通過(guò)改變IVA 族元素、自旋軌道耦合度、官能化化學(xué)或基底來(lái)調(diào)節(jié)電子結(jié)構(gòu)，使得二維X-烯系統(tǒng)成為用于納米技術(shù)的富有前景的多功能二維材料。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4802）

　　3.原子級(jí)超薄半導(dǎo)體的光-谷電子成像
　　（Opto-valleytronic imaging ofatomically thin semiconductors） 　　過(guò)渡金屬二硫化物半導(dǎo)體代表著層狀異質(zhì)結(jié)構(gòu)的基本組成部分，在常規(guī)光電子學(xué)及以外的最新技術(shù)中具有重要應(yīng)用。在單層形式中，它們以量子化的圓周運(yùn)動(dòng)和相關(guān)的谷極化和谷相干作為光-谷電子功能的關(guān)鍵元素來(lái)承載電子。Neumann 等人介紹了以二維偏振儀作為單層過(guò)渡金屬二硫化物中谷贗自旋自由度直接成像的工具。Neumann 等人用 MoS2 作為具有谷選擇性光學(xué)過(guò)渡的代表性材料，建立起了定量圖像分析的伸展晶體的偏振圖譜，并將谷極化和谷相干作為結(jié)晶紊亂的靈敏探針。此外，他們還發(fā)現(xiàn)垂直磁場(chǎng)中谷偏振激子的位點(diǎn)相關(guān)熱和非熱的機(jī)制。最后，他們展示了廣域偏振測(cè)量用于快速檢查基于原子級(jí)超薄半導(dǎo)體和異質(zhì)結(jié)構(gòu)光電子器件的潛力。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.282）

　　4.可重構(gòu)棱狀結(jié)構(gòu)材料的合理設(shè)計(jì)
　　（Rational design ofreconfigurable prismatic architected materials） 　　制造技術(shù)的進(jìn)步使得能夠生產(chǎn)性能空前的構(gòu)筑材料。大多數(shù)這樣的材料的特征在于固定的幾何形狀，但在一些材料的設(shè)計(jì)中，可以與能夠重構(gòu)其空間架構(gòu)的內(nèi)在機(jī)制相結(jié)合，并且以這種方式實(shí)現(xiàn)可調(diào)諧功能。受到折線折紙技術(shù)構(gòu)造的棱狀幾何的結(jié)構(gòu)多樣性和可折疊性的啟發(fā)，Overvelde 等人引入了基于多面體的空間填充鑲嵌的設(shè)計(jì)策略來(lái)創(chuàng)建三維可重構(gòu)材料，其中包括剛性板塊和彈性鉸鏈的周期性組裝。通過(guò)數(shù)值分析和物理原型的引導(dǎo)，Overvelde 等人系統(tǒng)地探索設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的遷移率，并確定了各種質(zhì)量不同的變形和內(nèi)部重排。考慮到基本原理是與尺度無(wú)關(guān)的，該策略可以應(yīng)用于下一代可重構(gòu)結(jié)構(gòu)和材料的設(shè)計(jì)，包括從米尺度可變結(jié)構(gòu)到納米尺度可調(diào)光子系統(tǒng)。（Nature DOI: 10.1038/nature20824）

　　5.柵極長(zhǎng)度5nm的碳納米管互補(bǔ)晶體管
　　（Scaling carbon nanotubecomplementary transistors to 5-nm gate lengths） 　　Qiu 等人報(bào)導(dǎo)了相同規(guī)模下比硅互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）FET 性能更好的，柵極長(zhǎng)度為 5 納米的高性能頂柵式碳納米管場(chǎng)效應(yīng)晶體管（CNT FET）。縮放趨勢(shì)研究顯示，使用石墨烯觸點(diǎn)的基于CNT 的器件可以在更低的電源電壓（相對(duì)與 0.7 伏為更低的 0.4 伏）下工作得更快，并且具有小得多的亞閾值斜率（通常 73mV/Dec）。5 納米 CNT FET 已經(jīng)接近 FET的量子極限，其每次開(kāi)關(guān)操作僅使用一個(gè)電子。此外，CNT CMOS 器件的接觸長(zhǎng)度也縮小到 25 納米。并且，他們還展示了總間距尺寸 240 納米的 CMOS 反相器。（Science DOI: 10.1126/science.aaj1628）

　　6.體合金轉(zhuǎn)化為氧化物納米線
　　（Transformation of bulk alloys to oxidenanowires） 　　一維（1D）納米結(jié)構(gòu)為增強(qiáng)功能材料和復(fù)合材料的電、熱和機(jī)械性能提供了很好的選擇，但是它們的合成方法通常既復(fù)雜又昂貴。Lei 等人展示了在不使用催化劑或任何外部刺激的環(huán)境條件下，將散裝材料直接轉(zhuǎn)換成納米線。納米線是通過(guò)使化學(xué)反應(yīng)前沿的邊界應(yīng)變能最小化而形成的。Lei 等人展示了鋁或鎂合金的多尺寸大小的顆粒轉(zhuǎn)變成可調(diào)尺寸的醇鹽納米線，在空氣中加熱時(shí)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為氧化物納米線。基于氧化鋁納米線制造的隔板提高了鋰離子電池的安全性和倍率性能。他們的方法可以實(shí)現(xiàn)超低成本可擴(kuò)展合成一維材料和膜。（Science DOI: 10.1126/science.aal2239）

　　7.輕質(zhì)三維石墨烯組裝體的力學(xué)行為和設(shè)計(jì)
　　（The mechanics and design of alightweight three-dimensional graphene assembly） 　　關(guān)于三維石墨烯組裝體的研究已經(jīng)展示了比空氣還輕的固態(tài)多孔材料。這種固態(tài)材料由于具有很強(qiáng)的機(jī)械性能，可以在極端條件下應(yīng)用，例如作為飛行氣球中所填充氦的替代品。然而，關(guān)于多孔石墨烯組裝體的彈性模量和強(qiáng)度的知識(shí)卻很少，這阻礙了對(duì)于其應(yīng)用可行性的評(píng)價(jià)。Qin等人將由下到上的計(jì)算模擬與基于3D-打印的模型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，研究了多孔3D石墨烯的力學(xué)行為。盡管3D石墨烯在相對(duì)高的密度具有極高的強(qiáng)度，但是它的力學(xué)性能隨著密度的增加而快速減小，比聚合物泡沫還要快速。他們的研究結(jié)果給出了3D石墨烯組裝體的臨界密度，低于這個(gè)密度值它開(kāi)始失去機(jī)械性能的優(yōu)越性。（ScienceAdvances DOI：10.1126/sciadv.1601536）

　　8.二維碳化物和氮化物（MXenes）在能量存儲(chǔ)中的應(yīng)用
　　（2D metal carbides and nitrides (MXenes)for energy storage） 　　二維過(guò)渡金屬碳化物、碳氮化物和氮化物（統(tǒng)稱為MXenes）已經(jīng)從2011報(bào)導(dǎo)的Ti3C2快速擴(kuò)展開(kāi)來(lái)。這些材料總是具有表面鈍化，如羥基、氧或氟，賦予了表面超親水性。大約20種不同的MXenes已經(jīng)被合成，十幾種的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)已經(jīng)在理論上進(jìn)行了預(yù)測(cè)。這些固溶體的可獲取性、表明鈍化的可控性和多過(guò)渡金屬層狀MXenes的最新發(fā)現(xiàn)為很多新結(jié)構(gòu)的合成提供了機(jī)會(huì)和可能。Mxenes多種多樣的化學(xué)性質(zhì)使其可以在能源存儲(chǔ)、電磁干涉屏蔽、復(fù)合強(qiáng)化、水處理、傳感器、潤(rùn)滑和光電化學(xué)催化等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。Gogotsi等人綜述了MXenes的合成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，以及它們?cè)谀芰看鎯?chǔ)及相關(guān)方面的應(yīng)用。（Nature Reviews Materials, DOI:10.1038/natrevmats.2016.98）