以后一起組團投文章吧:那些在Nature、Science上同一天發表的主題相同的文章
能在Nature和Science上發表文章已經是諸多科研工作者的學術目標。從今年開始,國際頂尖學術期刊Nature和Science上出現了一個新的現象:同一天會同時出現幾篇主題相同的文章。這里小編對這些文章進行了一個匯總,或許大家可以從中獲得一些啟發,以后除了一起組團去吃飯打怪,還能一起組團投文章。
砷化硼的高熱導率
現代電子元件越來越小的尺寸使得散熱成了一個巨大的問題,因而,高導熱率的材料在半導體行業吸引了廣泛的關注。
UCLA的Hu Hongjie教授課題組于2018年7月5日在Science上發表了題為“Experimental Observation of High Thermal Conductivity in Boron Arsenide”的文章。在這個工作中,作者合成了無可檢測缺陷的砷化硼單晶,室溫條件下的熱導率可達1300W/mK。通過光譜研究和理論結合發現,砷化硼獨特的能帶結構允許很長的聲子平均自由程和很強的四聲子進程高階協調性。因此砷化硼單晶相較于其他金屬和半導體,具有更好的熱導性質。這個研究為砷化硼作為導熱材料的研究提供了一定的理論計算和實驗基礎。
同日,德州大學達拉斯分校、伊利諾伊大學香檳分校和休斯頓大學合作在Science上發表了題為“High Thermal Conductivity in Cubic Boron Arsenide Crystals”的文章。作為同為研究砷化硼單晶熱導率的工作,這個工作通過修飾化學氣相傳輸技術生長出了立方砷化硼。這種立方砷化硼在室溫下的熱導率可達1000 ±?90W/m/K,這個數值是碳化硅的三倍,只比金剛石低。這個工作最大的貢獻是實現了理論計算所預測的砷化硼材料的超高熱導率。
共價有機框架(COF)晶體
結晶問題一直是研究多孔共價有機框架結構中充滿挑戰性的環節。在以往,COF材料只能得到粉末狀,因此所獲得的結構表征數據受到了一定的限制。在此之前,COF材料的單晶X射線衍射表征從未報道。
2018年7月6日,蘭州大學、北京大學和加州大學伯克利分校合作,在Science上發表了題為“Single-Crystal X-Ray Diffraction Structures of Covalent Organic Frameworks”的文章。這個工作發展了一種基于亞胺COF三維材料的大單晶生長方法。這種方法所獲得的單晶材料可以使得XRD數據的分辨率提高到0.83埃。
同一天,美國西北大學在Science上報道了另外一篇關于COF單晶的文章,題為“Seeded Growth of Single-Crystal Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks”。在這個工作中,作者通過將單體緩慢加入形成納米種子的“兩步法”實現了對二維COF形成的控制。這個成果對探索合成二維聚合物材料有很大的啟發。
石墨烯超導
除了以上多個課題組同時在Nature和Science上發表主題相同的文章的情況,也有一個團隊單獨就在Nature和Science上發表了主題相同文章。
今年上半年,刷爆朋友圈的中國科技大學10級少年班校友曹原,在Nature上連刊兩文報道石墨烯超導的重大發現。這也是Nature創刊149年來首次針對同一個人發表兩篇文章。曹原在Nature上的兩篇文章指出,當兩層單原子厚度的石墨烯,以某一個特定的角度扭曲在一起時,碳原子間的排列為1.1度的角度偏移時,材料就能變成超導體。盡管該研究體系依然需要被冷卻到絕對零度以上1.7攝氏度,但結果顯示其或許可以像很多已知的高溫超導材料一樣導電。一旦該結果被確認,此次的發現對于理解高溫超導電性至關重要。曹原的研究對于解決了困擾材料物理界多年的問題,取得了石墨烯超導領域的重大突破。
參考文獻:
1.Experimental Observation of High Thermal Conductivity in Boron Arsenide
(Science,2018,doi:10.1126/science.aat5522)
2.High Thermal Conductivity in Cubic Boron Arsenide Crystals
(Science,2018,doi:10.1126/science.aat8982)
3.Single-Crystal X-Ray Diffraction Structures of Covalent Organic Frameworks
(Science,2018,doi:10.1126/science.aat7679)
4.Seeded Growth of Single-Crystal Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks
(Science,2018,doi:10.1126/science.aar7883)
5.Correlated insulator behaviour at half-filling in magic-angle graphene superlattices
(Nature,2018,doi:10.1038/nature26154)
6.Unconventional superconductivity in magic-angle graphene superlattices
(Nature,2018,doi:10.1038/nature26160)
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