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　　1.高效鈣鈦礦發光二極管
　　（Efficient perovskite light-emittingdiodes featuring nanometre-sized crystallites） 　　有機-無機混合鈣鈦礦材料正在成為非常吸引人的用于光電子學的半導體材料。除了它們在光伏中的應用之外，鑒于其具高色純度、低非輻射復合率和可調帶隙，鈣鈦礦有希望用于發光二極管（LED）。Xiao 等人報導了利用納米尺寸微晶自組裝形成的高效鈣鈦礦 LED。添加到鈣鈦礦前驅體溶液中的長鏈鹵化銨充當了表面活性劑，在膜形成期間明顯地限制了 3D鈣鈦礦顆粒的生長，產生尺寸 10nm 且膜粗糙度小于 1nm 的微晶。用較長鏈的有機陽離子涂覆這些納米尺寸的鈣鈦礦顆粒產生高效的發射源，使得 LED對于甲基銨碘化鉛體系具有10.4％ 的外量子效率，對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。它們的電子結構取決于襯底、化學官能化和應變，范圍則從簡單的絕緣體到具有可調節間隙的半導體、半金屬。預計會出現十幾種不同的拓撲絕緣體狀態，包括室溫下的量子自旋霍爾狀態，如果實現，將會使新類型的納米電子和自旋電子器件（例如拓撲場效應晶體管）成為可能。例如，可以通過改變IVA 族元素、自旋軌道耦合度、官能化化學或基底來調節電子結構，使得二維X-烯系統成為用于納米技術的富有前景的多功能二維材料。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4802）

　　3.原子級超薄半導體的光-谷電子成像
　　（Opto-valleytronic imaging ofatomically thin semiconductors） 　　過渡金屬二硫化物半導體代表著層狀異質結構的基本組成部分，在常規光電子學及以外的最新技術中具有重要應用。在單層形式中，它們以量子化的圓周運動和相關的谷極化和谷相干作為光-谷電子功能的關鍵元素來承載電子。Neumann 等人介紹了以二維偏振儀作為單層過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過渡的代表性材料，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晶紊亂的靈敏探針。此外，他們還發現垂直磁場中谷偏振激子的位點相關熱和非熱的機制。最后，他們展示了廣域偏振測量用于快速檢查基于原子級超薄半導體和異質結構光電子器件的潛力。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.282）

　　4.可重構棱狀結構材料的合理設計
　　（Rational design ofreconfigurable prismatic architected materials） 　　制造技術的進步使得能夠生產性能空前的構筑材料。大多數這樣的材料的特征在于固定的幾何形狀，但在一些材料的設計中，可以與能夠重構其空間架構的內在機制相結合，并且以這種方式實現可調諧功能。受到折線折紙技術構造的棱狀幾何的結構多樣性和可折疊性的啟發，Overvelde 等人引入了基于多面體的空間填充鑲嵌的設計策略來創建三維可重構材料，其中包括剛性板塊和彈性鉸鏈的周期性組裝。通過數值分析和物理原型的引導，Overvelde 等人系統地探索設計結構的遷移率，并確定了各種質量不同的變形和內部重排。考慮到基本原理是與尺度無關的，該策略可以應用于下一代可重構結構和材料的設計，包括從米尺度可變結構到納米尺度可調光子系統。（Nature DOI: 10.1038/nature20824）

　　5.柵極長度5nm的碳納米管互補晶體管
　　（Scaling carbon nanotubecomplementary transistors to 5-nm gate lengths） 　　Qiu 等人報導了相同規模下比硅互補金屬氧化物半導體（CMOS）FET 性能更好的，柵極長度為 5 納米的高性能頂柵式碳納米管場效應晶體管（CNT FET）。縮放趨勢研究顯示，使用石墨烯觸點的基于CNT 的器件可以在更低的電源電壓（相對與 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 已經接近 FET的量子極限，其每次開關操作僅使用一個電子。此外，CNT CMOS 器件的接觸長度也縮小到 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.體合金轉化為氧化物納米線
　　（Transformation of bulk alloys to oxidenanowires） 　　一維（1D）納米結構為增強功能材料和復合材料的電、熱和機械性能提供了很好的選擇，但是它們的合成方法通常既復雜又昂貴。Lei 等人展示了在不使用催化劑或任何外部刺激的環境條件下，將散裝材料直接轉換成納米線。納米線是通過使化學反應前沿的邊界應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變成可調尺寸的醇鹽納米線，在空氣中加熱時進一步轉化為氧化物納米線。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。他們的方法可以實現超低成本可擴展合成一維材料和膜。（Science DOI: 10.1126/science.aal2239）

　　7.輕質三維石墨烯組裝體的力學行為和設計
　　（The mechanics and design of alightweight three-dimensional graphene assembly） 　　關于三維石墨烯組裝體的研究已經展示了比空氣還輕的固態多孔材料。這種固態材料由于具有很強的機械性能，可以在極端條件下應用，例如作為飛行氣球中所填充氦的替代品。然而，關于多孔石墨烯組裝體的彈性模量和強度的知識卻很少，這阻礙了對于其應用可行性的評價。Qin等人將由下到上的計算模擬與基于3D-打印的模型實驗相結合，研究了多孔3D石墨烯的力學行為。盡管3D石墨烯在相對高的密度具有極高的強度，但是它的力學性能隨著密度的增加而快速減小，比聚合物泡沫還要快速。他們的研究結果給出了3D石墨烯組裝體的臨界密度，低于這個密度值它開始失去機械性能的優越性。（ScienceAdvances DOI：10.1126/sciadv.1601536）

　　8.二維碳化物和氮化物（MXenes）在能量存儲中的應用
　　（2D metal carbides and nitrides (MXenes)for energy storage） 　　二維過渡金屬碳化物、碳氮化物和氮化物（統稱為MXenes）已經從2011報導的Ti3C2快速擴展開來。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已經被合成，十幾種的結構與性質已經在理論上進行了預測。這些固溶體的可獲取性、表明鈍化的可控性和多過渡金屬層狀MXenes的最新發現為很多新結構的合成提供了機會和可能。Mxenes多種多樣的化學性質使其可以在能源存儲、電磁干涉屏蔽、復合強化、水處理、傳感器、潤滑和光電化學催化等領域廣泛應用。Gogotsi等人綜述了MXenes的合成、結構和性質，以及它們在能量存儲及相關方面的應用。（Nature Reviews Materials, DOI:10.1038/natrevmats.2016.98）