他們把這些文章發在了正在崛起的國產期刊上


材料人聯合各國產期刊編輯推出《國產期刊專輯》,為大家介紹國產期刊中的優秀成果。

在剛剛出爐的影響因子中,國產期刊憑借強勁的增長力獲得了極大的關注。在目前的政策支持和發展勢頭來看,國產期刊在未來還會繼續向好。

1.Chin. Phys. Lett.:反鐵磁拓撲絕緣子中的壓力誘導拓撲和結構相變

最近,從理論上預測(MnBi2Te4)m(Bi2Te3)n的自然范德華異質結構,并通過實驗證明其具有可調諧的磁性和拓撲學上不重要的表面態。

上海科技大學的李剛和齊彥鵬系統地研究了MnBi2Te4和MnBi4Te7對外部壓力的結構和電子響應。除了抑制反鐵磁有序外,還發現MnBi2Te4在壓縮時會經歷金屬-半導體-金屬的轉變。MnBi4Te7的電阻率在高壓下急劇變化,并且觀察到ρ(T)的非單調演變。證明非平凡的拓撲在高壓狀態下觀察到的結構相變之前一直存在。作者發現,本體和表面狀態對壓力的響應不同,這與電阻率的非單調變化是一致的。有趣的是,在MnBi2Te4中觀察到壓力誘導的非晶態,而在MnBi4Te7中發現了兩個高壓相變。作者的理論和實驗研究相結合,將MnBi2Te4和MnBi4Te7確立為高度可調的磁拓撲絕緣體,其中相變和壓縮產生新的基態。

文獻鏈接:

Pressure-Induced Topological and Structural Phase Transitions in an Antiferromagnetic Topological Insulator.

(Chin. Phys. Lett., 2020, DOI: 10.1088/0256-307X/37/6/066401)

2.Chinese J. Struct. Chem.:點缺陷工程提高了層狀122 Zintl化合物的熱電性能

由于有希望的電子傳輸性能和固有的低導熱性,層狀122 Zintl化合物已成為一類有趣的熱電材料,顯示出“聲子-玻璃電子晶體”的典型特征。由于前所未有的性能可調性,層狀結構化合物的熱電性能可與某些傳統的熱電材料相媲美。 已經引入了涉及空位,鋁價摻雜和等效合金原子的點缺陷,以進一步增強熱電性能。

上海大學駱軍教授在這篇綜述強調了各種點缺陷對熱電參數的影響,并提供了提高熱電品質因數zT的策略的觀點,據信這些可用于改善許多其他化合物的熱電性能。

文獻鏈接:

Point Defect Engineering Boosting the Thermoelectric Properties of Layered 122 Zintl Compounds

(Chinese J. Struct. Chem., 2020)

3.Chin. Phys. Lett.:硅襯底上外延生長的鐵磁MnSn單層

二維(2D)鐵磁材料在自旋電子設備等應用中已展現出令人鼓舞的潛力。在單層的范圍內在硅襯底上生長外延磁性膜實際上很重要,但是具有挑戰性。在這項研究中,南京大學的李紹春教授實現了在具有原子薄Sn/Si(111)-2×2-緩沖層的Si(111)襯底上MnSn單層的外延生長,并通過原子層控制MnSn的厚度精確。作者發現居里溫度(Tc)約為54K的MnSn單層中的鐵磁性。隨著MnSn膜生長到4個單層,Tc相應地增加到?235K。外延MnSn單層的晶格以及Sn/Si(111)-2×2與硅完全相容,因此在MnSn,Sn和Si之間形成清晰的界面。該系統為探索2D鐵磁性,將磁性單層集成到基于硅的技術中以及設計自旋電子異質結構提供了一個新平臺。

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Ferromagnetic MnSn Monolayer Epitaxially Grown on Silicon Substrate

(Chin. Phys. Lett., 2020)

4.Sci. China Chem.:CuO/Cu2O納米線陣列光電化學生物傳感器用于酪氨酸酶的超靈敏檢測

近年來,光電化學(PEC)生物傳感器在生物分析和診斷應用中顯示出了廣闊的前景。在這項工作中,曲阜師范大學渠鳳麗教授和清華大學李景虹教授通過醌-殼聚糖結合化學方法制備了負載在泡沫銅上的CuO/Cu2O納米線陣列(CuO/Cu2O納米線)作為檢測酪氨酸酶的光陰極。原位生成的醌是酪氨酸酶的催化產物,起著電子受體的作用,被沉積在電極表面的殼聚糖捕獲。將電子受體直接固定在電極表面上改善了光電流轉換效率并因此提高了靈敏度。所制備的生物傳感器可以在0.05 U/mL至10 U/mL的寬線性范圍內實現快速響應,而酪氨酸酶的檢出限低至0.016 U/mL。當前的工作為設計和開發高靈敏度和選擇性PEC生物傳感器提供了新的視角。

文獻鏈接:

CuO/Cu2O nanowire array photoelectrochemical biosensor for ultrasensitive detection of tyrosinase

(Sci. China Chem., 2020, DOI: 10.1007/s11426-020-9717-8)

5.Chinese J. Struct. Chem.:通過基于原子層沉積的晶界工程提高熱電材料的性能

熱電材料可以直接實現熱電轉換,從而提供了一種清潔可靠的方式來緩解能源危機。但是,熱電材料的廣泛使用受到其低能量轉換效率的影響。晶界工程被認為是改善熱電性能的有效策略,尤其是對于大多數處于塊狀的多晶熱電材料而言。最近,通過原子層沉積(ALD)技術實現了在原子尺度上對晶界的微觀結構和組成的精確控制,這已在各種熱電材料中得到證實,例如Bi2Te2.7Se0.3,Bi0.4Sb1.6Te3和ZrNiSn。重要的是,證明了通過基于ALD的晶界工程可以實現三個關鍵熱電參數,即塞貝克系數,電導率和熱導率之間的解耦。此外,這些關鍵參數可以同時朝所需方向優化,這對于提高熱電性能極為重要。

北京大學潘鋒教授和肖蔭果教授在這篇綜述中對基于ALD的策略在晶界工程方面的進展進行了綜述,并提出了展望。

文獻鏈接:

Improving the Performance of Thermoelectric Materials by Atomic Layer Deposition-based Grain Boundary Engineering

(Chinese J. Struct. Chem., 2020, DOI: 10.14102/j.cnki.0254-5861.2011-2867)

6.Sci. China Mater.:?通過調節磁性基態和磁場歷史記錄,在磁性形狀記憶合金中產生較大的交換偏壓

交換偏壓在磁記錄和自旋電子設備中具有技術重要性。追求大的偏置場是磁性形狀記憶合金研究領域的長期目標。西安交通大學的王宇教授和楊森教授在這項工作中,Ni50Mn34In16-xFex(x = 1,3,5)系統通過調節磁基態(由成分x決定)和磁場歷史(由x決定)來實現0.53 T的大偏置場。磁場冷卻期間的磁場HFC和等溫磁化期間的最大磁場HMax。通過調節磁性基態和磁場歷史,可以實現鐵磁團簇與反鐵磁基體之間界面的最大體積分數和強界面相互作用,從而導致強的單向磁性各向異性和較大的交換偏置。此外,提出了兩個準則來獲得大的偏置場。首先,由稀的自旋玻璃和強反鐵磁性基質組成的具有磁性基態的組合物對于獲得大的偏置場是優選的。其次,通過增強HFC和減小HMax來調整磁場歷史有利于獲得較大的交換偏置。這個工作為設計具有大交換偏置的磁性非均質化合物提供了有效的方法。

文獻鏈接:

Large exchange bias in magnetic shape memory alloys by tuning magnetic ground state and magnetic-field history

(Sci. China Mater., 2020, DOI: 10.1007/s40843-020-1280-5)

7.Chinese J. Struct. Chem.:高熱電性能GeTe基合金的相和缺陷工程

熱電(TE)材料在發電和固態冷卻中的廣泛應用要求顯著提高其TE品質因數(ZT)。最近,GeTe基合金已顯示出作為具有超高TE性能的中溫TE材料的巨大前景,這主要是由于它們具有相對較高的簡并能帶結構和較低的晶格導熱率。從這個角度出發,深圳大學李均欽教授和張朝華教授從相和缺陷工程的角度回顧了GeTe基TE合金的最新進展。這兩種策略是GeTe基合金中使用最廣泛且最有效的方法,用于優化電子和聲子對高ZT的傳輸性能。據信從菱面體到立方結構的相變可改善GeTe基合金的能帶收斂性,從而實現更高的電性能。GeTe基合金的典型缺陷包括Ge空位和替代摻雜劑引起的點缺陷,Ge空位引起的線性和平面缺陷。 GeTe基合金的缺陷工程不僅對于優化載流子密度很重要,而且對于調節能帶結構和聲子散射過程也很重要。本文中總結的策略也可以作為指導,以指導GeTe基合金以及其他TE材料的進一步發展。

文獻鏈接:

Phase and Defect Engineering of GeTe-based Alloys for High Thermoelectric Performance

(Chinese J. Struct. Chem., 2020, DOI: 10.14102/j.cnki.0254-5861.2011-2850)

8.Sci. China Mater.:超小型NiFe層狀雙氫氧化物牢固地偶聯在原子分散的FeCo-NC納米花上,作為可充電鋅空氣電池的高效雙功能催化劑

具有3D花狀形態的原子分散FeCo-NC材料被用作可控沉積超小NiFe層狀雙氫氧化物納米點(稱為NiFe-NDs)的獨特基質,同時促進了氧還原反應(ORR)的緩慢動力學)和放氧反應(OER)。中國石油大學閻子峰教授和山東科技大學張國新教授通過限制3D花狀介孔結構和FeCo-NC豐富的N/O功能,實現了NiFe-NDs(直徑約4.0 nm)的尺寸增長。受益于獨特的結構,同時具有最大的OER和ORR活性位點暴露,NiFe-ND/FeCo-NC復合材料在0.1 mol/L中的ORR半波電勢為0.85 V,OER電勢為1.66 V 10.0 mA/cm2處的KOH。原位拉曼分析表明OER的活性來源于NiFe-ND/FeCo-NC的Ni位。此外,NiFe-ND/FeCo-NC組裝的Zn-空氣電池(ZAB)在20 mA/cm2時表現出非常小的0.87 V的放電-充電電壓間隙,并且具有強大的循環穩定性。此外,NiFe-ND/FeCo-NC復合材料還可用于制造全固態ZAB,以為可穿戴電子設備提供動力,使其在變形時具有出色的循環穩定性。這個工作可能會啟發一個新的適用領域,即原子分散的金屬-氮-碳材料作為制造多功能電催化劑的獨特基材。

文獻鏈接:

Ultrasmall NiFe layered double hydroxide strongly coupled on atomically dispersed FeCo-NC nanoflowers as efficient bifunctional catalyst for rechargeable Zn-air battery

(Sci. China Mater., 2020, DOI: 10.1007/s40843-020-1276-8)

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