1.光直接驱动的石墨烯体材料

（Macroscopic and direct light propulsion of bulk graphene material）

用光直接驱动体材料运动是一件非常有挑战性的工作。 Zhang 等人制备了宏观级的石墨烯体材料，这种材料可以被直射光直接驱动。这种石墨烯材料呈现出三维交联的结构，它不仅可以吸收各个波长的光，还可以发射高能电子，以驱动材料运动。石墨烯片的光电特性在石墨烯体材料中被放大。这一结果在空间探索方面（如太阳帆和宇宙飞船）显示出诱人的吸引力。（Nature Photonics DOI : 10.1038 / NPHOTON.2015.105 ）

2.三元有机太阳能电池的发展现状及前景

（Status and prospects for ternary organic photovoltaics）

在过去几年中，三元有机太阳能电池（OSCs）得到空前发展。这种电池的活性层材料具有多种给体或受体，相比于传统的二元 OSCs ，电池的各项参数都同时提高。目前，三元太阳能电池的能量转化效率已经超过 10% ，显示出三元体系光明的前景。 Lu 等人就三元太阳能电池撰写了相关综述，他们介绍了三元 OSCs 的发展历程，重点讨论了材料设计、化学合成及运行机理方面的问题。此外，他们还指出了三元 OSCs 面临的挑战以及未来这一领域的发展趋势。（Nature Photonics DOI: 10.1038 / NPHOTON.2015.128 ）

3.包含量子点的单纳米线在室温下产生激光

（Room-temperature lasing in a single nanowire with quantum dots）

半导体纳米线激光器因其具有体积极小、发光效率高等优势，因而在纳米光子、纳米光学、纳米生物技术等领域备受瞩目。将低维度量子纳米材料整合到纳米线中能在许多方面提高器件性能，如阈值电流、微分增益和温度灵敏度等。量子点是可以满足这些需求的纳米技术，不过，将纳米线插入到单个纳米线却非常困难。 Tatebayashi 等人报道通过合理设计纳米线空洞，将50个量子点插入到单个纳米线中，实现室温下的激光发射。他们的发明为实现超小、超低功率激光系统打下基础。（Nature Photonics DOI: 10.1038 / NPHOTON.2015.111 ）

4.溶液生长的CH3NH3PbBr3钙钛矿单晶的低表面复合速率

（Low surface recombination velocity in solution-grown CH3NH3PbBr3 perovskite single crystal）

有机-无机杂化钙钛矿因其在太阳能电池中优异的性能而备受关注。尽管关于钙钛矿中载流子传输的性质（如载流子迁移率和寿命）已经有广泛研究，但是对于表面复合尚未有报道，而这一性质对太阳能电池的效率可能会有很大影响。 Yang 等人用宽带瞬态反射光谱研究了 CH3NH3PbBr3 钙钛矿单晶表面复合动力学过程。他们发现，CH3NH3PbBr3 钙钛矿单晶表面复合速率为 3.4±0.1×103 cm s-1 ，比常见的用于太阳能电池中的半导体材料低 2-3 个数量级。他们的研究结果表面，当钙钛矿的晶粒尺度大于 30 微米时，才不会对载流子的表面复合速率有显著影响。（Nature Communications DOI: 10.1038 / ncomms 8961 ）

5.单层二硫化钼中无序边界和晶界的纳米级激子弛豫的可视化成像

（Visualizing nanoscale excitonic relaxation properties of disordered edgesand grain boundaries in monolayer molybdenum disulfide）

二维单层过渡金属二卤化物半导体是构建超薄、柔性光电子及催化器件的组成单元。尽管表征起来有困难，但是亚衍射光学显微镜为认识其光电性质提供了重要的帮助。 Bao 等人利用 “Campanile”纳米光学探针成像法，来研究 MoS2 单分子层内的激子复合。他们在单层 MoS2 中发现两种不同的光电区域，此外，通过对晶界的成像，他们还量化了局域激子淬灭现象。在纳米水平上建立结构-性能的关系对未来开发新型的二维光电子器件具有重要意义。（Nature Communications DOI: 10.1038 / ncomms 8993 ）

6．通过光催化开启有机金属反应

（Switching on elusive organometallic mechanisms with photoredox catalysis）

过渡金属催化偶联反应是合成碳-碳键和碳-杂原子化学键最重要的一类化学反应。最近，一些碳-碳偶联反应开始用到镍催化剂，主要包括 Negishi , Suzuki–Miyaura , Stille , KumadaHiyama 偶联反应。不过，尽管很多研究都集中在 C-C 键的合成上，用镍催化合成 C-O 键的反应却鲜有成功。 Terrett 等人发现，在光激发的条件下，镍催化剂容易形成Ni（III）价态。利用协同效应，镍催化剂可以再光照的条件下，高效催化乙醇和芳基溴代物发现C-O键的偶联。（Nature doi: 10.1038 / nature 14875 ）

7.纳米光学结构中的自发光

（Modified spontaneous emission in nanophotonic structures）

自发光并非发光材料的本征特性，相反，它来源于发光材料与周围磁场的相互作用。因此，改变周围环境会改变发射速率，进而可能会影响到传感、集成光学和太阳能储存等方面的性质。想大幅提高发射速率需要有光学共振器，它可以在尽可能小的体积能储存光。目前有两个体系可以实现这一目标——光学晶体微腔和等离子金属纳米颗粒。这两个体系是独立开发的体系，但其内在物理机制是相同的。 Pelton 撰写相关综述，仔细对比了这两个体系。（NaturePhotonics DOI: 10.1038 / NPHOTON.2015.103 ）

8.极性敏感的宽带黑磷垂直 p-n 结光探测器

（Polarization-sensitive broadband photodetector using a black phosphorus vertical p–n junction）

在宽波长范围内检测光对光电子器件的实际应用来说十分重要，而这已经被二维层状材料（如石墨烯和 MoS2 ）成功实现。不过，这类光探测器的极性敏感性尚不清楚。 Yuan 等人报道了一种宽波长的由层状黑磷晶体管组成的光探测器，该探测器在 400nm 到 3750nm 的范围内对极性敏感。极性敏感主要由于材料强的本征线性二色性，而这又来源于黑磷平面内的光学各项异性性。将各项异性的层状黑磷材料用于极性敏感的光探测器中或许为其在新型光学和光电子器件方面的应用提供更多空间。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038 / NNANO.2015.112 ）

——引自《新材料在线》