1.高效量子点近红外发光二极管

（Highlyefficient quantum dot near-infrared light-emitting diodes）

胶体量子点（CQDs）由于具有光谱可调节、量子效率高、可溶液加工等优点，是制备近红外光源的理想材料。不过，当前工艺得到的CQD薄膜仍存在一些问题，例如发光效率与电荷传输无法同时达到最优状态，这带来了严重的能耗问题。Gong等人利用将CQDs嵌入到高迁移率的杂化钙钛矿基底中的办法，解决了这一问题。他们制备的新型复合材料提高了辐射复合的效率，同时不会牺牲启亮电压。以这种材料制备的器件，电致发光效率可以达到4.9%，是目前同类器件中的最高效率。（Nature Photonics  DOI: 10.1038/NPHOTON.2016.11）

2.利用胶体纳米晶体构建电子器件

（Exploiting the colloidal nanocrystal library to construct electronicdevices）

许多材料都可以生长出高质量的胶体纳米晶体，其性能从导体到半导体再到绝缘体不等。不过，尽管这些材料常用于电子器件中，但通常胶体纳米晶体仅作为单一构建单元存在于器件中。Choi等人采用了一系列可溶液加工的胶体纳米晶体，作为器件不同部分的构建单元，制备了一个完整的器件。通过选用合适的活性材料、界面材料以及合适的加工方法，他们制造了一个全胶体场效应晶体管。（Science  DOI:10.1126/science.aad0371）

3.高传输分子结中的电导饱和现象

（Conductancesaturation in a series of highly transmitting molecular junctions）

揭示金属-分子界面间的电子传输机理，对于许多分子电子器件来说，都极其重要。理解传输机理的一个关键方法，是研究分子结中电导率与分子长度间的关系。Yelin等人研究了金属-分子-金属界面间电导率的上限。通过以基于并苯分子的单分子结为研究对象，他们发现，电导率的上限与分子的长度无关。作者称，他们的这一发现揭示了限制金属-分子界面间电导率大小的机理。（Nature Materials  DOI: 10.1038/NMAT4552）

4.有机-无机铅卤钙钛矿中的强光耦合效应

（Giantphotostriction in organic–inorganic lead halide perovskites）

有机-无机卤化铅钙钛矿材料，因其高的能量转化效率和可溶液加工性，被视为是下一代太阳能电池的候选材料。短短5年间，钙钛矿太阳能电池的能量转化效率从3.8%迅猛增长到20%。不过，尽管器件性能上有很大进步，但是科学家对其光物理机理的认识，以及有机分子在材料中的作用还知之甚少。Zhou等人发现，在钙钛矿材料中，存在一种光诱导晶格变化效应，这可能是弄清楚这类材料优异光学性质的关键。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms11193）

5.表面电子重掺杂的FeSe晶体超导温度低于20K

（Superconductivitybelow 20 K in heavily electron-doped surface layer of FeSe bulk crystal）

最近，科学家们发现在SrTiO3表面生长的单层FeSe，超导转变温度（Tc）可以达到100K。这一发现激起了科学界对其机理的研究兴趣。有两个主要因素可以促使Tc提高：界面效应和（或）电子强关联。Seo等人发现，表面电子掺杂的FeSe体材料的Tc低于20K。掺杂表面层具有所有附着于SrTiO3表面的单层FeSe所具备的光谱性质。在没有界面的影响下，表面层的Tc值仅有20K，这说明过量电子掺杂无法诱导Tc提高，也从另一方面证明单层FeSe的Tc值的提高需要SrTiO3界面的影响。（Nature Communications  DOI: 10.1038/ncomms11116）

6.平衡锂-硫电池中多硫化锂的表面吸附和扩散

（Balancingsurface adsorption and diffusion of lithium-polysulfides on nonconductiveoxides for lithium–sulfur battery design）

锂-硫电池比传统的锂离子电池能量密度高六倍，因此受到广泛关注。不过，有三个主要因素限制着这一技术的发展，包括多硫化锂的分解、硫的体积膨胀以及硫化锂的沉积。Tao等人合成了一系列以非导电金属氧化物纳米粒子修饰的碳片。基于氧化镁、二氧化铈、氧化镧的阴极材料展现出更高的循环性能。吸附实验和理论计算表明，聚硫化物在氧化物上是通过单层的化学吸附作用完成的。此外，更好的表面扩散还使得硫在电极上有更高的沉积效率。（Nature Communications  DOI:10.1038/ncomms11203）

7．下一代脱盐和净水薄膜材料

（ Materials for next-generationdesalination and water purification membranes）

利用薄膜来脱盐和净水的技术，正逐渐成为解决全球水短缺和水污染问题的主要方法。不过，当前净水薄膜的发展受到传统薄膜材料固有性质的制约。随着对聚合物薄膜结构和化学性能控制方法的进步，人们有望获得新型的净水薄膜材料。Werber等人就薄膜净水材料撰写了相关综述。他们介绍了当前净水薄膜工艺的现状及存在问题，探讨了从分子水平上来设计具有高选择性薄膜的方法。在此基础上，他们着重介绍了可以降低界面相互作用的薄膜表面修饰方法。（Nature Reviews Materials  doi:10.1038/natrevmats.2016.18）

8.2D半导体过渡金属二卤化物中的光子和光电子

（Photonicsand optoelectronics of 2D semiconductor transition metal dichalcogenides）

最近，科学家在开发具有原子级厚度的固态2D材料方面取得重要进展，这为深入研究2D材料的物理性质和应用带来了机会。在众多材料中，半导体过渡金属二卤化物在近红外到可见光区域具有一定的带隙，这与石墨烯形成鲜明对比（石墨烯带隙为零）。在单层状态下，这类材料具有直接带隙，很适合用于光子和光电子器件中。Mak等人就2D半导体过渡金属二卤化物的电学和光学方面的性质，以及应用方面的进展撰写了相关综述。（Nature Photonics   DOI: 10.1038/NPHOTON.2015.282）

————来源：新材料在线

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