1、Nature:利用鈣鈦礦實現低劑量X射線成像
三星尖端技術研究所In Taek Han和韓國成均館大學Nam-Gyu Park(共同通訊)等人報道了全溶液處理(與傳統真空處理相反)的合成路線,以生產可印刷式的多晶鈣鈦礦,其具有與單晶相似的形貌和光電性質。在100千伏的輻射源照射下實現11μC mGyair?1 cm?2的高靈敏度,其比目前使用的非晶硒或鉈摻雜的碘化銫檢測器所達到的靈敏度至少高一個數量級。在傳統的薄膜晶體管襯底中,通過嵌入830微米厚的鈣鈦礦膜和另外兩個聚合物/鈣鈦礦復合材料的中間層實現了X射線成像,復合材料在鈣鈦礦膜和控制暗電流及電荷載流子傳輸的電極之間提供保形接口。這種基于全溶液的鈣鈦礦檢測器可以實現低劑量X射線成像,并且還可以用于光電導裝置實現放射成像,感測和能量收集。
2、中科院應用物理所Nature:氧化石墨烯膜通過陽離子控制層間距實現離子篩分
中國科學院上海應用物理研究所方海平、Jingye Li、上海大學吳明紅團隊、南京工業大學金萬勤團隊(共同通訊)等人使用K +,Na+,Ca2+,Li+或Mg2+離子顯示了利用陽離子控制層間距精確訂裝氧化石墨烯膜,表現出優異的離子篩分和海水淡化性能。此外,由一種類型陽離子控制的膜間距可以有效地選擇性地排除具有較大水合體積的其它陽離子。第一性原理計算和紫外吸收光譜表明,最穩定的陽離子吸附位置是氧化物基團和芳環共存的地方。密度泛函理論計算表明,與Na+相比,其他陽離子應該具有比石墨烯片更強的陽離子-π相互作用。
3、張翔Nature:靜電摻雜驅動單層MoTe2結構相變
加州大學伯克利分校張翔教授(通訊作者)團隊報道了單層二碲化鉬(MoTe2)由靜電摻雜驅動六方晶相和單斜相之間的相變實驗演示。實驗發現相變出現拉曼光譜中的滯后環,并且可以通過增加或減小柵極電壓來反轉。結合二次諧波光譜與偏振拉曼光譜分析發現,相變后的單斜晶相保留了原始六方晶相的晶體取向。此外,更重要的是,整個實驗樣品均產生了結構相變。該研究成果使得理論在實驗中得到證實,由靜電摻雜驅動的結構相變為開發基于原子薄膜的相變器件開辟了新的可能性。
4、金屬所盧磊Nature:與疲勞歷史無關的納米孿晶金屬循環響應
中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家(聯合)實驗室盧磊研究員研究組和美國布朗大學高華健教授(共同通訊)等人通過在低于金屬拉伸強度的應力幅值下的原子模擬和拉-壓變幅應變控制疲勞實驗,報道了含有高度取向的納米孿晶塊體純銅樣品中與疲勞歷史無關的穩定循環響應。實驗證明這種不尋常的循環行為是由相鄰的“項鏈”位錯引起的,這種錯位由孿晶中多個短的位錯構成,如項鏈的連接。這種位錯在循環載荷作用下在高度取向的納米孿晶結構中形成,并且有助于保持雙邊界的穩定性和可逆損傷,條件是納米孿晶在加載軸線的約15度內傾斜。這種循環變形機制與單晶,粗粒,超細晶粒和納米金屬晶粒中不可逆顯微結構損傷相關的常規變形機制是截然不同的。
5、Nature:長效持續發光的有機材料
九州大學Ryota Kabe和Chihaya Adachi(共同通訊作者)報道了一種有機長余輝發光(OLPL)材料,這種材料僅由兩種簡單有機分子組成,沒有稀有元素也很容易制備。早先的OLPL材料是基于光致電離,因此需要高的激發強度,還要在低溫環境。而此研究報道的OLPL可被標準白色LED光源激發,在高于100℃也能長時發光,且該OLPL系統透明、可溶,有望用于柔性涂料、生物標記以及有機半導體等領域。
6、Nature: 原位XRD檢測沖擊波驅動的孿晶和晶格動力學特性
美國勞倫斯利物莫國家實驗室C. E. Wehrenberg(通訊作者)等人利用原位XRD測試手段對材料的動力學特性進行更深層次的分析,研究了材料的競爭變形機制,在晶格水平上揭示了由沖擊波驅動的微結構變形過程。壓力沖擊波會造成固體材料變形,在晶格層面這種塑性變形的機制是孿晶和滑移變形。研究發現,孿晶和相關的晶格旋轉僅在幾十皮秒發生。此外,在高壓下,可塑性從孿晶主導轉變到位錯滑移主導。該技術可用于研究沖擊波驅動的其他應變機制。