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　　1.通过调制向列液晶中的分子取向来控制胶体分布
　　（Control of colloidal placement by modulated molecular orientation in nematic cells） 　　通过粒子间相互作用，可以使胶体自组装成为多种有组织的超结构。这是对单一型全同粒子自组装的科学理解及应用的巨大进步。由于热扰动的存在，形成胶体粒子占据了预定的位置且可以保持在这些位置上的超结构仍然具有很大的挑战性。Peng 等人提出了一种利用向列液晶引导胶体排布的通用方法，其中向列液晶由光控取向基板提供预施加的空间上不同取向的分子。向列环境中的胶体粒子受到由向列取向规则决定的远距弹性力的约束。取向变化的梯度产生了弹性能分布，从而驱使胶体通过恰当的形变达到特定位置。实例表明：垂直表面固定的胶体球被驱使到最大展开区域，而切向表面固定的胶体球被置于弯曲区域。通过探测胶体的过阻尼动力可以测得起决定作用的择优弹性力。通过图样化的分子取向控制胶体自组装，为设计材料和器件提供了新的机会。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1600932）

　　2.对磷烯中电子结构的直接观察
　　（Direct observation of the layer-dependent electronic structure in phosphorene） 　　作为单原子层的黑磷，磷烯成为一种有望用于电子和光子技术的新型二维（2D）材料。Li 等人的实验表明，多层磷烯的电子结构与其层数明显相关，这与理论预测基本一致。其带间光跃迁覆盖了从可见光到中红外的很宽的范围，这对于技术应用十分重要。此外，他们在能量十分接近吸收边缘处观察到了很强的光致发光现象，表明多层磷烯是直接带隙半导体。磷烯的层数与电子结构的强关联性，结合其高电子迁移率，使得它比其它二维材料在电子和光电应用方面有更显著的优点。（Nature Nanotechnology DOI: 10.1038/NNANO.2016.171）

　　3.微波还原制备高质量石墨烯
　　（High-quality graphene via microwave reduction of solution-exfoliated graphene oxide） 　　在溶液中高效地剥离石墨，是获取用于印刷电子、催化剂、能量存储和复合材料的石墨烯薄片的理想途径。对横向大尺寸石墨氧化物的剥离产率约 100%，但因为一直无法完全去除含氧的官能团，这使得还原形式的石墨烯氧化物（GO；还原形式：rGO）仍是一种高度无序的材料。Damien等人提出了一种利用1至2秒脉冲微波将GO还原为纯净石墨烯的简单快速的方法。优良的结构特性使微波还原的石墨烯（MW-rGO）应用于场效应管沟道材料时表现出超过 1000cm2/V·s 的迁移率特性，且可以作为析氧反应的高活性催化剂。（Science DOI: 10.1126/science.aah3398）

　　4.场效应管中界面诱导电子共振的观察和相干控制
　　（Observation and coherent control of interface-induced electronic resonances in a field-effect transistor） 　　固态纳米结构中，材料界面上的电子缺陷态是噪声的重要来源，甚至只有一个陷阱电荷都可以定性地改变短一维纳米线场效应管（FET）和量子位（量子比特）器件的特性。对于未来纳米技术来说，理解捕获电荷的动力学十分必要，但进行直接检测和操纵却仍相当有挑战。Tenorio-Pearl等人基于晶体管的装置创造和探测了由脉冲微波相干驱动的电子缺陷态。值得关注的是，他们解析得到大量晶体管电流中高质量的共振是微波频率的函数，演示了长退相干时间（∼1 µs—40 µs）和对缺陷诱导动力学的相干控制。他们有效地表征了穿过两个独立缺陷宿主材料的800多个可单独寻址的共振，由此提出其性质与弱驱动的双级系统是一致的。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4754）

　　5.对混杂钙钛矿中结晶液体保护高能载流子的屏蔽
　　（Screening in crystalline liquids protects energetic carriers in hybrid perovskites） 　　尽管存在静态和动态无序，混杂卤化铅钙钛矿仍展现出与纯非极性半导体相似的载流子特征，但对于载流子如何避免带电缺陷和光学声子高效率散射却仍未可知。Zhu 等人通过比较三种单晶卤化铅钙钛矿CH3NH3PbBr3、CH(NH2)2PbBr3 和 CsPbBr3 揭示了这一保护机制。他们在 CH3NH3PbBr3、CH(NH2)2PbBr3中观察到了寿命约 100 皮秒的高能载流子的荧光发光，但在 CsPbBr3中却没有。热荧光与类液体分子再取向运动有关，这表明在与超快冷却时间相匹配的时间尺度上，动态屏蔽通过溶解或大极化子的形成保护了高能载流子。类似的保护机制也可能存在于带边载流子。长寿命高能载流子也许能够使热载流子太阳能电池的效率超过肖克利-奎伊瑟（Shockley-Queisser）极限。（Science DOI: 10.1126/science.aaf9570）

　　6.铁磁体之间的超导交换耦合
　　（Superconducting exchange coupling between ferromagnets） 　　近来，在超导体（S）/铁磁体（FM）异质结构中的发现包括：π-结、三重配对、FM/S/FM超导自旋阀（SSVs）中的临界温度（Tc）控制和S/FM/N/FM/S自旋阀约瑟夫逊结（N：普通金属）中的临界电流控制。在以上这些发现中，器件的磁性状态控制着超导响应，磁性状态通常由施加的场来决定。最近，Zhu等人报导了对逆效应的观察，即对GdN/Nb/GdN SSVs中磁性状态的直接超导控制。一个基于耦合了超导冷凝能量到磁性状态的反铁磁性高效交换相互作用模型可以解释铌厚度和温度对该效应的依赖性。这个超导交换相互作用与常规自旋电子引起的各种交换耦合现象从根本上是不同的，并且提供了一种主动控制超导自旋电子中磁性状态的机制。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4753）

　　7.对石墨烯等离子体传播的热电探测和成像
　　（Thermoelectric detection and imaging of propagating graphene plasmons） 　　利用全电子学方法来实现控制、探测和产生传播等离子体，是集成芯片纳米光学加工的核心。石墨烯载流子长寿命等离子体受到静电场的严格限制和控制。然而，对石墨烯中等离子传播的电子探测尚未实现。Mark 等人提出了一种工作于室温下的全石墨烯中红外等离子探测器，其中单个石墨烯片同时作为等离子介质和探测器，而并不是通过加入光电子材料实现探测。且其已经在其他等离子体系中成功实现了，该器件通过热电效应能将等离子的自然衰变产物-电子热，通过热电效应直接转换为电压。Mark 等人添加了两个局域栅极来调整石墨烯的热电和等离子性能。高分辨率真实空间光电流图可用于研究等离子体的传播、干扰、衰变、热扩散以及热电发电。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4755）

　　8.调控表面原子结构制备优异电催化剂
　　（Engineering surface atomic structure of single-crystal cobalt (II) oxide nanorods for superior electrocatalysis） 　　在原子尺度调控表面结构能够精确有效地操纵催化剂的活性和持续性。最近，澳大利亚乔世章课题组报导了通过制造金字塔面的氧空位来调控一维单晶CoO纳米棒的原子结构。这些CoO纳米棒对氧还原反应和析氧反应表现出优异的催化活性和稳定性。实验和理论研究表明单晶CoO纳米棒催化活性的起源是{111}晶面的氧空位，这些氧空位能够改变CoO的电子结构，保证了快速的电子转移和最佳的吸附能。这一研究结果表明表面原子结构调控是制备有效和稳定电催化剂的一种重要方法。（Nature Communications DOI:10.1038/ncomms12876）
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