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　　1.隨機玻璃-聚合物混合超材料
　　（Scalable-manufacturedrandomized glass-polymer hybrid metamaterial for daytime radiative cooling） 　　被動輻射冷卻是從表面吸收熱量并將其輻射到空間中即紅外輻射到透明大氣。然而，太陽輻射與來自近環境溫度表面的低紅外輻射通量之間的能量密度失配，需要能夠有力發射熱能且幾乎不吸收陽光的材料。Zhai 等人將諧振的極性電介質微球隨機地嵌入聚合物基質中，產生對太陽光譜完全透明，同時在大氣窗口具有大于0.93 的紅外發射率的超材料。當背襯有銀涂層時，超材料在正午直射陽光下顯示出93W/m2 的輻射冷卻功率。更關鍵的是，Zhai 等人展示了以高通量，并十分經濟的卷軸式制造方法，這對于促進能源技術的輻射冷卻來說至關重要。（Science DOI:10.1126/science.aai7899）

　　2. 單層 WS2 中的Bloch-Siegert移動
　　（Large, valley-exclusive Bloch-Siegert shift in monolayer WS2） 　　具有非共振光的相干效應可以用于移動原子、分子和固體的能級。主要效應是光學斯塔克移動，但也存在來自所謂的Bloch-Siegert 移動的額外貢獻，致使在固體中很難直接和獨特觀測。Sie 等人在紅外光學驅動下觀察到單層二硫化鎢（WS2）中非常大的 Bloch-Siegert移動。因為兩個效應在不同的谷處服從相反的選擇規則，所以通過控制光螺旋性，可以將 Bloch-Siegert 移動限制在一個谷處發生，而在另一個谷處發生光學斯塔克移動。這種大的谷獨有的Bloch-Siegert 移動可以增強對二維材料谷值特性的控制。（Science DOI: 10.1126/science.aal2241）

　　3. 用于預先建立催化反應的沸石的“從頭算”合成
　　（“Ab initio” synthesis of zeolites for preestablished catalyticreactions） 　　與通常設計用于特定反應的均相催化劑不同，沸石是以啟發式研究和優化的非均相催化劑。Gallego 等人提出了一種通過使用有機結構導向劑模擬待催化的預先建立的反應過渡態（TS）來合成活性和選擇性沸石的方法。在這些沸石中，可以產生接近分子識別模式的孔和空腔。對于甲苯的歧化和乙苯異構化為二甲苯，TS 大于反應產物。沸石 ITQ-27 顯示出高歧化活性，并且 ITQ-64 顯示出對所需的對位和鄰位異構體的高選擇性。對于有類似大小的產物和 TS 的情況，Gallego 等人合成了用于將內二環戊烷異構化為金剛烷的催化劑MIT-1。（Science DOI: 10.1126/science.aal0121）

　　4. 單原子磁偶極場的原子尺度感測
　　（Atomic-scalesensing of the magnetic dipolar field from single atoms） 　　自旋共振提供了通過感測弱磁相互作用來確定生物和材料結構所需的高能量分辨率。近年來，在對用于敏感局部磁力計的各原子尺度自旋中心的檢測和相干控制方面取得了顯著的成就。然而，以亞納米精度定位自旋傳感器和表征自旋-自旋相互作用仍然是一項重要的挑戰。Choi等人在掃描隧道顯微鏡中使用單個 Fe 原子作為電子自旋共振（ESR）傳感器以原子級精度測量附近自旋發出的磁場。通過在氧化鎂表面上人工構建的磁性原子（Fe 和 Co）組件，Choi 等人測量了 ESR 傳感器和吸附原子之間的相互作用能量，其顯示反立方距離依賴性（r-3.01±0.04）。這表明原子主要通過磁偶極-偶極相互作用實現耦合，根據觀察，這種相互作用主導了大于 1nm 的原子間隔。這種偶極傳感器可以高精度地確定單個吸附子的磁矩。在自旋遙感中實現原子尺度空間分辨率可以最終實現單個磁性分子、納米結構和自旋標記的生物分子的結構成像。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2017.18）

　　5. 極性半導體中的體整流效應
　　（Bulkrectification effect in a polar semiconductor） 　　非中心對稱導體是一種非常有趣的材料平臺，它具有豐富的自旋電子功能和獨特的超導特性，通常產生于具有Rashba 型自旋軌道相互作用的極性系統中。極性導體還應該具有固有的非互易性傳輸，其中向右和向左的電流彼此不同。但是這種整流在體材料中難以實現，因為與平移不對稱的p-n 結不同，體材料是平移對稱的，這使得這種現象非常罕見。Ideue 等人報告了三維 Rashba 型極性半導體 BiTeBr 中的體整流效應。實驗觀察到的非互易電信號通過考慮巨型Rashba自旋軌道耦合的玻爾茲曼方程理論計算來進行了定量解釋。這一結果提供了對極性導體固有的整體整流效應的微觀理解以及用于估算各種非中心對稱系統中的自旋軌道參數的簡單電學模型。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS4056）

　　6.遠程位阻效應增強鎳催化
　　（Parameterizationof phosphine ligands demonstrates enhancement of nickel catalysis via remotesteric effects） 　　因為 Ni 具有低成本，地球存量豐富以及其促進交叉偶聯反應的能力，使得最近在 Ni 催化交叉耦合的領域得到了快速的發展。盡管配體設計驅動了 Pd-催化交叉偶聯相關領域中的進展，但是研究人員對于具體 Ni 配體的發展關注仍然很少。Wu 等人發現了一類能夠使縮醛與硼酸Ni 催化 Csp3 Suzuki 偶聯以產生芐基醚的膦，這種產生芐基醚的反應利用之前已知Ni的配體和Pd的設計劑膦來說是難以實現的。使用參數量化磷化氫空間和電子性質結合回歸統計分析，Wu 等人確定了一個配體模型。該研究表明，有效的膦類化合物具有遠程空間位阻，這一概念可以指導未來配合Ni設計配體。通過分析揭示了配體空間環境，即錐角和％埋藏體積的兩個經典描述符不等價。（NatureChemistry DOI: 10.1038/NCHEM.2741）

　　7. 復興高能電池的鋰金屬陽極
　　（Reviving thelithium metal anode for high-energy batteries） 　　鋰離子電池對我們的日常生活產生了深遠的影響，但固有的局限性使得鋰離子化學品難以滿足對便攜式電子器件、電動汽車和電網規模能量存儲日益增長的需求。因此，目前正在研究Li 離子以外的化學物質，并且需要使其可用于商業應用。使用金屬Li 是下一代 Li 電池，特別是 Li-S 和 Li-空氣系統中最受歡迎的選擇之一。經歷了因安全問題而被遺忘的數十年后，金屬鋰現在已經準備好了迎接復興，而這要歸功于分析工具和基于納米技術的解決方案的發展。本篇綜述中，Lin 等人先總結了當前對鋰陽極的理解，然后突出了最近在材料設計和高級表征技術方面取得的關鍵進展，最后還討論了Li 陽極在未來應用中發展的機會和可能的方向。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2017.16）

　　8. 用于鋰離子電池的先進表征技術
　　（State-of-the-artcharacterization techniques for advanced lithium-ionbatteries） 　　為了滿足未來工業面對的從個人器件到汽車的需求，還需要改進耐久性并降低成本，才能實現最先進的可再充電鋰離子電池。理解電極退化機制對增強電池的性能和壽命至關重要。在過去幾年中開發出的各種先進的原位和實時分析表征工具對于優化電池材料，理解電池退化機制，并最終改善整體電池性能來說是不可或缺的。Lu 等人綜述了高級表征技術的開發和應用的最新進展，如高性能鋰離子電池的原位透射電子顯微鏡技術。借用三個代表性的電極系統，即層狀金屬氧化物、富含鋰的層狀氧化物和Si 基或 Sn 基合金，討論了這些工具如何幫助研究人員了解電池工藝和設計更好的電池系統。另外他們還總結了表征技術對鋰-硫和鋰-空氣電池的應用，并強調了這些技術在下一代電池開發中的重要性。（Nature Energy DOI: 10.1038/nenergy.2017.11）