Nature子刊：8月材料前沿科研成果十大精选

zhoujian9410 8年前 (2016-09-10) 8893浏览

Nature子刊8月精选预览：1、上海交通大学- 通过CH3NH3Br选择性Ostwald熟化制备用于高效太阳能电池的大晶粒 CH3NH3PbI3-xBrx薄膜；2、中国科学技术大学&清华大学-在铂镍合金表面制备无定形硼化镍膜以此增强氧还原反应；3、复旦大学-发现狄拉克半金属ZrTe5中的塞曼分裂和动质量产生；4、四川大学-发现化合物半导体纳米晶体成核前从前驱体变为反应单体的通用低温反应途径；5、北京大学&中科院-实现原子薄MoS2/WS2异质结构中层间热激子的超快形成；6、 西安交通大学- 制备水凝胶麦克风用于水下隐身监听；7、华中科技大学-通过力诱导染色质直接拉伸引起转录上调；8、北京大学&香港理工大学-连续供氧辅助单晶石墨烯的超快生长；9、中国科学技术大学-制备双层石墨烯中的栅控拓扑传导通道；10、中科院苏州纳米所&康奈尔大学-通过涡流环冻结大规模生产成型颗粒。

1、Nat. Commun. 通过CH3NH3Br选择性Ostwald熟化制备用于高效太阳能电池的大晶粒 CH3NH3PbI3-xBrx薄膜

图1 MAPbI3和MABr处理的MAPbI3薄膜的表征

上海交通大学的赵一新特别研究员（通讯作者）以及美国国家可再生能源实验室的Kai Zhu（通讯作者）提出了一种基于紧凑大晶粒无针孔CH3NH3PbI3-xBrx (MAPbI3-xBrx)薄膜制备高效钙钛矿型太阳能电池（PSCs）的方法，且该方法具有很高的重复性。

文献链接：
Facile fabrication of large-grain CH3NH3PbI3-xBrx films for high-efficiency solar cells via CH3NH3Br-selective Ostwald ripening (Nat. Commun., 2016, DOI: 10.1038/ncomms12305)

2、Nat. Commun. 铂镍合金表面的无定形硼化镍膜：增强氧还原反应

图2 Ni–B 薄膜生长示意图和TEM图

日前，中国科学技术大学的李亚栋院士（通讯作者）和吴宇恩特任教授（通讯作者）以及清华大学的陈晨副教授（通讯作者）在论文上提出了一种去合金化方法，该方法可以用于实验室制备去合金的铂镍合金界面以及无定形硼化镍薄膜。

文献链接：
Amorphous nickel boride membrane on a platinum–nickel alloy surface for enhanced oxygen reduction reaction (Nat. Commun., 2016, DOI: 10.1038/ncomms12362)

3、Nat. Commun. 狄拉克半金属ZrTe5中的塞曼分裂和动质量产生

图3 ZrTe5的晶体结构和Hall效应测量

近期，复旦大学的修发贤（通讯作者）等人报道了作为狄拉克半金属候选人的ZrTe5高磁场传输测量结果。由于ZrTe5中的大的g因子，在低至3 T的磁场下可以观察到塞曼分裂。

文献链接：
Zeeman splitting and dynamical mass generation in Dirac semimetal ZrTe5 (Nat. Commun., 2016, DOI: 10.1038/ncomms12516)

4、Nat. Commun. 化合物半导体纳米晶体成核前从前驱体变为反应单体的通用低温反应途径

图4 CdSe与Se前体反应混合物的31P核磁共振谱

四川大学的杨华清教授（通讯作者）和Kui Yu（通讯作者）等人报道了一个通用反应途径，这一反应基于氢介导配体损失使得在成核前低温下使前体转化为“单体”，这一研究解决了前体转变为M2En单体的途径。

文献链接：
General low-temperature reaction pathway from precursors to monomers before nucleation of compound semiconductor nanocrystals (Nat. Commun. , 2016, DOI: 10.1038/ncomms12223)

5、Nat. Commun. 原子薄MoS2/WS2异质结构中层间热激子的超快形成

图5 MoS2/WS2 异质结的性能

利用能量状态分辨超快可见/红外显微光谱学，北京大学的郑俊荣（通讯作者）和中科院物理所的张广宇（通讯作者）以及中国科学院福建物质结构研究所的庄巍（通讯作者）等人获得了WS2/MoS2异质结界面处层内激子向层间激子跃迁时，能量过剩的电荷转移中间态和自由载流子穿过界面远快于重组入层内激子的明确实验证据。

文献链接：
Ultrafast formation of interlayer hot excitons in atomically thin MoS2/WS2 heterostructures (Nat.Commun. , 2016, DOI: 10.1038/ncomms12512)

6、Nat. Commun. 水凝胶麦克风用于水下隐身监听

图6 水凝胶麦克风的亮点

在这里，西安交通大学的陈咏梅教授（通讯作者）以及美国内布拉斯加大学的Qin Zhou（通讯作者）和 Li Tan（通讯作者）等人通过在水凝胶基质中整合一个容易变形的金属纳米颗粒网络作为一个无腔麦克风解决了目前遇到的挑战。

文献链接：
Hydrogel microphones for stealthy underwater listening (Nat. Commun., 2016, DOI: 10.1038/ncomms12316)

7、Nat. Mater. 通过力诱导染色质直接拉伸引起转录上调

图7 力作用下可视化染色质的策略

华中科技大学的汪宁（通讯作者）和伊利诺伊大学香槟分校的Andrew S. Belmont（通讯作者）等人通过Arg-Gly-Asp涂覆磁珠在细胞表面施加局部应力，进而利用三维磁场扭曲细胞计数法，展示了染色质变形以及力诱导绿色荧光蛋白（GFP）转录标记的细菌染色体二氢叶酸还原酶（DHFR）转基因在活细胞中的可视化。

文献链接：
Transcription upregulation via force-induced direct stretching of chromatin (Nat. Mater., 2016, DOI: 10.1038/nmat4729)

8、Nat. Nanotech. 连续供氧辅助单晶石墨烯的超快生长