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　　1. 帶電缺陷的積聚控制鐵電 BiFeO3 中的疇壁傳導
　　（Domain-wall conduction in ferroelectric BiFeO3 controlled by accumulation of charged defects） 　　在疇壁區域中積聚移動帶電缺陷來屏蔽極化電荷被作為鐵電材料中疇壁區導電性的來源。盡管在理論和實驗上做了很多工作，但這種設想至今仍未能被直接確認，從而為理解疇壁區域中奇妙的電性能留下了一道鴻溝。Tadej Rojac等人提供了原子尺度的化學和結構分析，展現了 BiFeO3 中疇壁區域帶電缺陷的積累。BiFeO3種的缺陷被認定為Fe4+陽離子和鉍空位，疇壁處的p型跳躍傳導是由與Fe4+相關的電子空穴所引起。與p型特性一致，Tadej Rojac等人進一步展示了局域疇壁導電性可以通過控制高溫退火期間的氣壓來調節。這一工作對基于疇壁的器件和鐵電材料局部導電率的設計具有重要意義。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4799）

　　2.利用SnO2 增強高效平面結構太陽能電池中的電子提取
　　（Enhanced electron extraction using SnO2 for high-eciency planar-structure HC(NH2)2PbI3-based perovskite solar cells） 　　最近，平面結構鹵化物鈣鈦礦太陽能電池因具有簡單且低溫的器件制造工藝而引起了人們的關注。不幸的是，相比于介孔結構，特別是基于TiO2 的 n-i-p 器件，平面結構通常會顯示出I-V 滯后和較低的穩定器件效率。與傳統TiO2 相比，SnO2 具有更深的導帶和更高的電子遷移率，可以增強從鈣鈦礦到電子傳輸層的電荷轉移，并減少界面處的電荷積聚。Jingbi You等人提出了低溫溶液處理SnO2 納米粒子作為鈣鈦礦太陽能電池的高效電子傳輸層。這種基于 SnO2 的器件增強了電子提取且幾乎沒有磁滯。他們通過在鈣鈦礦層中引入PbI2鈍化相，實證得到了19.9±0.6％的效率。該器件可以很容易地在低溫（150℃）下加工獲得，這為大規模生產鈣鈦礦太陽能電池提供了高效的方法。（Nature Energy DOI: 10.1038/NENERGY.2016.177）

　　3.水溶性金納米顆粒超球體的主客體化學
　　（Host–guest chemistry with water-soluble gold nanoparticle supraspheres） 　　分子客體的攝取作為殼體和容器超分子化學的標志，尚未有記錄用于金屬納米顆粒的可溶性組裝。Yizhan Wang等人證明，基于金納米顆粒的超球體可以作為疏水攝取、運輸并隨后釋放超過兩百萬客體的主體，那些基于單位體積質量超過沸石五個數量級，并與金屬-有機框架化合物相媲美。超球體的制備是通過在水中向多金屬氧酸鹽保護的4nm金納米顆粒中加入己硫醇。這種超球體在每27,400個金結構單元之間包含200nm疏水空腔，通過納米尺寸的孔彼此連接。這產生了可以從水中高效吸收大量分子的滲濾網絡，吸收的大量分子分別包括600000、2100000和2600000分子（35190 和 234 g·l-1）的對二氯苯、雙酚A和三硝基甲苯。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.233）

　　4.使膠狀量子點固體中能帶平坦的有機-無機混合油墨
　　（Hybrid organic–inorganic inks flatten the energy landscape in colloidal quantum dot solids） 　　無序半導體材料中的能帶尾態導致開路電壓（Voc）的損失并抑制光伏過程中的載流子傳輸。對于承諾具有低成本、大面積、空氣穩定光伏轉化的膠狀量子點（CQD）薄膜，能帶尾是由配體交換過程中CQD合成多分散性和不均勻聚集決定的。Liu等人介紹了一種新的液相配體交換CQD油墨的合成方法，能夠實現平坦的能帶和有益的高堆積密度。與先前用于光伏的最好的CQD薄膜相比，在固態下這些材料表現出更尖銳的能帶尾和降低了的能量匯集。因此，當太陽能電池具有更高的VOC和更有效的電荷注入到電子受體的效率，則可以利用接近最佳的帶隙來吸收更多的光。這些使得能夠通過液相配體交換制造CQD太陽能電池，且確保具有11.28％的功率轉換效率。這種器件能夠以不封裝的狀態儲存在空氣中超過1,000小時后仍然穩定。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4800）

　　5.混合雙量子點的正常、超導和拓撲狀態
　　（Normal, superconducting and topological regimes of hybrid double quantum dots） 　　因為半導體繼承了硬性的超導能隙同時又保持了可調諧的載流子密度，所以外延半導體-超導體混合材料是研究介觀和拓撲超導性的良好基礎。D. Sherman 等人探討了由 InAs 納米線與圖案化外延生長的雙面殼狀鋁形成的雙量子點結構，其中的鋁沿納米線靠近兩個柵極區域。他們研究了系統中介觀超導性和充電能量作為磁場和電壓調諧勢壘函數的變化。利用側柵極實現點間耦合從強到弱的變化，并且通過施加磁場實現基態在正常、超導和拓撲狀態之間變化。D. Sherman 等人通過追蹤作為軸向磁場函數的連續共隧穿峰之間的間距來識別拓撲轉換，并展示了個別量子點主導弱混合Majorana模式。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.227）

　　6.光學諧振電介質納米結構
　　（Optically resonant dielectric nanostructures） 　　納米光子學取得快速進展的驅動力來源于光學諧振納米結構的發展，通過模間干涉增強控制遠場散射的近場效應。大多數這樣的近場效應通常與等離子體納米結構相關。最近，一個納米光子學的新分支已經出現，試圖操縱高折射率的電介質納米顆粒中的強、光誘導的電、磁Mie共振。在對光學納米天線和超材料表面的設計中，電介質納米顆粒為減少耗散損失和實現電場與磁場大的諧振增強提供了機會。Arseniy I. Kuznetsov 等人對這一快速發展的領域進行了綜述，并闡明介電納米結構的磁響應可以引起新的物理效應和應用。（Science DOI: 10.1126/science.aag2472）

　　7.典型 TiO2 光催化界面的結構
　　（Structure of a model TiO2 photocatalytic interface） 　　水與 TiO2 的相互作用對包括光催化水裂解在內的許多實際應用來說至關重要。從40年前第一次證明這種現象至今，研究人員已經對金紅石單晶 TiO2（110）與水的界面進行了許多研究。這為水-二氧化鈦的相互作用提供了原子層面上的理解。然而，幾乎所有關于水/TiO2 界面的研究都涉及的是氣相中的水。H. Hussain 等人探討了液體水和金紅石 TiO2（110）原子尺度的界面結構。掃描隧道顯微鏡和表面X射線衍射確定了該結構由第二層中具有分子水的羥基分子有序陣列組成。靜態和動態密度泛函理論計算則表明，形成羥基覆蓋層的機制可能涉及O2和H2O在部分缺陷表面上的混合吸附。這里得到的定量結構性質提供了探索原子性質和TiO2 光催化機制的基礎。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4793）

　　8.鐵電薄膜材料及其應用
　　（Thin-film ferroelectric materials and their applications） 　　由于自發的電極化，鐵電材料已被廣發應用于很多領域。在模擬、合成和表征技術方面的最新進展促進了這類材料的前所未有的發展。Martin和Rappe綜述了薄膜鐵電材料的最新進展，而且討論了利用傳統和非傳統的方式通過應變調控來控制它們性質的可能性。他們也探討了對于鐵電材料的研究如何擴展了我們對于一些基本效應的理解、使新奇物相和物理現象的發現成為可能和更好的控制材料性能。他們還討論了發展新型器件包括在電、熱和光伏應用中的器件的多種可能性。最后，他們給出了一個關于這一領域未來幾年發展的簡短的調研結果。（Nature Review Materials DOI：10.1038/natrevmats.2016.87）
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