Science/Nature最新文献快讯专题-8.5更新

本期专题跟踪了Nature和Science分别于2016年8月3日和5日见刊的所有材料相关文献并做图文导读，两刊共更新43篇文章，其中学术类文章20篇，材料相关共8篇，文章分别涉及磷酸铁锂、催化以及形状记忆合金等方向。相关文献资源网友已上传到材料人论坛，点我跳转（微信读者请点击阅读原文）。

1、Science-磷酸铁锂：原位X射线显微成像平台研究Li_xFePO₄中Li的运动和成分变化机理

Origin and hysteresis of lithium compositional spatiodynamics within battery primary particles（Science, 2016,DOI: 10.1126/science.aaf4914）

原位X射线显微成像平台和相应测试表征

斯坦福大学Jongwoo Lim和Yiyang Li等利用原位X射线显微成像平台探究Li_xFePO₄中Li成分和插入速率的变化。研究表明，速率和成分在速率和成分在纳米级空间的变化可以控制亚微颗粒长度范围的锂化反应路径。

2、Science-催化：共离子膜催化反应器中甲烷直接转化为芳烃

Direct conversion of methane to aromatics in a catalytic co-ionic membrane reactor（Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aag0274）

电流控制的共离子膜反应器示意图

挪威科学家J. M. Serra和C. Kjølsethi等将具有质子和氧化离子电导率的电化学 BaZrO₃ 基膜与甲烷无氧芳构化（MDA）反应器融合，结果使芳香烃产量增加并提高了催化剂稳定性。

3、Science-金属量子簇：超分子网格形成的稳定准分子结构

Permanent excimer superstructures by supramolecular networking of metal quantum clusters（Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aaf4924）

细胞成像和用Au-pXs做氧自由基ROS

意大利米兰比可卡大学的Beatriz Santiago-Gonzalez和Angelo Monguzzi等人利用金属量子簇的独特结构制备稳定的类准分子胶体结构，其由基态无相互作用金核以及配位封端剂之间的氢键网络组成。这种结构克服了单粒子应用中准分子固有的局限性。

4、Science-石墨烯：调控范德华异质结构中狄拉克电子的能谷和手性量子态

Tuning the valley and chiral quantum state of Dirac electrons in van der Waals heterostructures（Science, 2016, DOI: 10.1126/science.aaf4924）

结构示意图、能带结构和波函数的手性合成

曼彻斯特大学I. Fal'ko、K. S. Novoselov 和A. Mishchenko等人直接观察和操控两个几乎完全排列整齐石墨烯晶体间电子隧穿中的手性和赝极化，并利用平面内强磁场表征手性电子态。

5、Science-拓扑关系：常规晶体中的非常规准粒子

Beyond Dirac and Weyl fermions: Unconventional quasiparticles in conventional crystals（Science, 2016, DOI：10.1126/science.aaf5037）

费米能级附近拥有三层费米子的材料能级结构图

量子理论中，费米子分三类：马约拉纳、外尔、狄拉克。普林斯顿大学Barry Bradlyn等学者实验表明固态体系中以上分类并不全面，进而发现了免费米子激发的其他几种类型晶体对称性。

6、Science：镍钛形状记忆合金：拉伸载荷下的局部变形晶粒分析

Grain-resolved analysis of localized deformation in nickel-titanium wire under tensile load（Science, 2016, DOI：10.1126/science.aad6700）

原位3D-XRD实验图

捷克科学院P. Sedmák等学者使用三维同步加速器X射线衍射技术图像记录预应变镍钛金属丝内奥氏体晶粒的弹性应变和应力，分辨率为千分尺范围。实验发现，  奥氏体晶粒中局部应力会先于界面处前锥体形状（马氏体转变开始的地方）改变，进而建立了金属线单个晶粒内应力到连续统一的宏观界面应力场的交叉。

7、Nature-催化：纳米金尖端电极电催化CO₂还原

Enhanced electrocatalytic CO₂ reduction via field-induced reagent concentration（Nature, 2016, DOI:10.1038/nature19060）

电极尖端表面磁场、K⁺离子浓度和电流密度

加拿大多伦多大学Edward H. Sargent等学者揭示了纳米电极制备过程，通过施加超低的过电位形成局部高电场，提高电解质阳离子浓度进而提高CO₂浓度（接近活性CO₂还原反应表面）。模拟结果表明：金属纳米尖端电极上的电场比准平面电极高10倍，并且纳米金尖端电极会形成磁场诱导试剂浓度效应，在-0.35V条件下电催化CO₂还原，几何电流密度可达22mA/cm²(0.24V过电位）。

8、Nature：从原油中提取的与类金刚石结构类似的Mo（V）N_x-Cu（Ni）耐摩擦固体润滑膜

Carbon-based tribofilms from lubricating oils（Nature, 2016,DOI: 10.1038/nature18948）

由分子反应动力学模拟推演出的耐摩擦MoNx-Cu膜原子尺度形成机制

固体润滑膜在运动部件之间起到滑动接触的作用，这取决于润滑物质抗摩擦添加剂（通常是二烷基二硫代磷酸锌）的功效。减小摩擦和磨损仍然是一个挑战，目前的一些研究是通过添加无机纳米粒子和离子液体来改善润滑物质的抗摩擦磨损性能。美国阿贡国家实验室Ali Erdemir等学者介绍了从活化催化纳米尺度原油分子中分离萃取碳基耐摩擦固体膜的方法。他们研究了掺Mo或者掺V,含Cu或者含Ni催化剂的氮化物。Mo（V）Nx-Cu（Ni）耐摩擦膜与类金刚石的结构类似。球盘磨损试验法表明，在施压1.3Gpa下，Mo（V）Nx-Cu（Ni）耐摩擦膜几乎无任何磨损并且比二烷基二硫代磷酸锌形成的润滑膜具有更低的摩擦系数。

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