摘要我们引入一种简便的紫外臭氧（UVO）处理协议，用于制备90°C以下低温制造的二氧化锡（SnO₂）电子传输层（ETL）。通过优化SnO₂前驱体浓度，控制膜厚、实现高结晶度并去除有机残留，获得具有优异导电性和光学透射率的ETL。集成到平面钙钛矿太阳能电池（PSC）结构（玻璃/ITO/SnO₂/MAPbI₃/Spiro-OMeTAD/Au）中，器件在20% SnO₂浓度下达到最大功率转换效率（PCE）14.36%。这种低温、基于紫外的方法为高性能PSC提供了可扩展、低成本的制备路线。研究背景钙钛矿太阳能电池（PSC）近年从3.8%跃升至22.1% PCE。在介孔和平面结构中，钙钛矿吸收层夹在电子

摘要我们展示了一种可扩展、高效的结构色滤光片，结合纳米孔阳极氧化铝（NAA）层与光学厚Al基底上的薄Al涂层。NAA作为自组装六方纳米孔阵列，表现为准均匀介质，与顶层Al共同构成金属-介质-金属（MDM）谐振器。通过调节阳极氧化时间控制NAA厚度（110-320 nm），法布里-珀罗共振波长跨越可见光谱，产生鲜艳、高色纯度的反射色。三个2 cm×2 cm样品反射效率高达73%，优于以往基于NAA的滤光片。该方法提供低成本、无光刻的大面积彩色滤光器件制备路线，适用于显示器、成像传感器、结构印刷和光伏。研究背景亚波长结构色滤光片通过用坚固、可调的光学结构取代易挥发有机染料，彻变了显示和传感器技术。

摘要高性能氧还原反应（ORR）电催化剂对电化学储能转换至关重要。Fe-N-C材料已成为铂基催化剂最具前景的非贵金属替代品，但传统合成常需对富氮聚合物或金属有机框架（MOFs）进行高温热处理。本文报道了一种通过电纺丝、密封环境下原位热解和酸浸出，从廉价尿素和FeCl₃制备Fe-N-C介孔纳米纤维的方法。密封步骤在高温煅烧中保留氮物种，形成丰富的Fe-Nx活性位点和高达354 m² g⁻¹的BET比表面积。催化剂在0.1 M KOH中表现出0.93 V的ORR起始电位和0.82 V的半波电位，媲美商业Pt/C，且具有优异稳定性和甲醇耐受性。该工作为高性能ORR电催化剂提供了可扩展制备路线。研究背景

摘要纳米零价铁（nZVI）是解毒氯代有机物的领先纳米材料，但其快速团聚和表面钝化限制了现场应用。本文报道了一种用聚(γ-谷氨酸)（PGA）稀钯掺杂的Fe-nZVI纳米颗粒（Fe-Pd@PGA NPs）。颗粒约100 nm，分散均匀，在弱碱性溶液（pH≈9）中胶体稳定性超3小时。以对氯苯酚（p-CP）为模型，Fe-Pd@PGA NPs在Fe/p-CP摩尔比100时达到最大拟一级速率常数0.331 min⁻¹，比裸Fe-Pd NPs高出十倍以上，凸显了PGA作为稳定剂和活性促进剂的作用。该系统耐受常见地下水阴离子（Cl⁻、H₂PO₄⁻、腐殖酸）活性损失可忽略，而HPO₄²⁻和HCO₃⁻轻微抑制脱氯

摘要本文报道了一种利用感耦合射频（RF）热等离子体原位合成钨-x wt%铜（x = 5, 10, 20）双金属纳米颗粒的方法。该工艺在氢气氛围下将三氧化钨（WO₃）和氧化亚铜（CuO）还原为金属钨和铜，生成均匀分散的复合颗粒。研究背景W-Cu复合材料因其高温稳定性、低热膨胀和优异的导电性而备受青睐，是汽车、航空航天、发电和电子应用的理想选择。然而，钨（3683 K）和铜（1353 K）熔点差异巨大，加上两者互溶度可忽略不计且接触角高，给传统液相烧结和致密化带来了重大挑战。通过调节W/Cu比例（如热管理用<20 wt% Cu，高功率触点用<80 wt% Cu）可定制力学和输运性能。当前的纳米颗粒

摘要 基于高度有序TiO2纳米管阵列（NTAs），我们首次通过简单热分解工艺成功制备Cu2O-TiO2 NTA异质结。阳极氧化TiO2 NTAs同时作为“纳米容器”负载和“纳米反应器”合成窄带隙Cu2O纳米颗粒。负载的Cu2O将TiO2 NTAs吸收光谱从紫外扩展至可见光区。发现Cu2O-TiO2 NTA异质结薄膜对甲基橙（MO）具有可见光光催化降解活性。光催化能力随Cu2O含量从0.05增至0.3 mol/L而提升。这可归因于Cu2O-TiO2异质结形成后产生更多电子-空穴对且复合减少。我们提出这一前景方法，期望促进Cu2O-TiO2 NTA异质结的大规模生产与应用。 研究背景 随环境问题

摘要 我们报道Ta/Pd/CoFeMnSi（CFMS）/MgO/Pd多层膜堆叠展现稳健垂直磁各向异性（PMA）。300°C退火后有效各向异性常数达Keff=5.6×105 erg cm−3（5.6×104 J m−3）。此外，薄膜磁态对氢高度敏感：弱外场（<30 Oe）下，环境氢浓度升至5%时剩余磁化从123.15降至30.75 emu cm−3。这些发现确立该堆叠兼具高性能PMA材料与敏感氢传感平台双重功能。 研究背景 氢气（H2)作为清洁高能量密度燃料快速崛起，安全处理亟需可靠检测技术。传统固态电导传感器缺乏化学选择性，受湿度干扰。磁传感器，特别是掺钯（Pd）者，因Pd催化解离氢及随之晶

摘要 锌是细胞功能必需元素，但浓度超5 mM显著抑制子宫肌球蛋白S1的ATP酶活性，损害平滑肌收缩力。我们量化了这种抑制：Vmax下降1.6倍（38±7 → 22±6 nmol Pi min⁻¹ mg⁻¹），Km保持不变（0.49±0.15 → 0.38±0.12 mM）。两种水溶性硫代杯[4]芳烃——四羟基硫代杯[4]芳烃-四磺酸酯（C-798）和四羟基硫代杯[4]芳烃-四膦酸酯（C-800）——在100 µM下加入可逆转抑制，恢复酶活性至对照水平。计算机对接显示两配体在ATP酶活性位点螯合Zn2+，削弱其与肌球蛋白相互作用，挽救酶功能。研究提示C-798和C-800可作为对抗锌诱导子宫功能

摘要 利用金属薄膜上的镜像电荷效应，当金属纳米颗粒二聚体靠近放置时，入射光可被限域于薄膜表面。这种现象被称为电磁场重新分配，本文首次在银纳米颗粒与单层石墨烯杂化体系中予以研究。有限差分时域（FDTD）模拟显示，在红外波段，电磁场不仅集中于颗粒间隙，还聚集于石墨烯片层本身。有限元分析获得的表面电荷分布和表面增强拉曼光谱（SERS）实验佐证了模拟结果，证实重新分配由石墨烯等离激元与介质纳米颗粒表面镜像电荷的强耦合驱动。这些发现拓展了单层石墨烯等离激元学理解，为利用单原子层平台实现光限域的红外光子器件开辟路径。 研究背景 石墨烯作为已知最薄导电材料，凭借卓越电子、热学、力学性能广泛应用于光电子到储

摘要 利用球差修正高角度环形暗场（HAADF）STEM，我们考察了分子束外延（MBE）在~340°C衬底温度下生长的GaAs/GaAs1-xBix/GaAs异质结构中铋（Bi）分布。低倍率HAADF图像结合能量色散X射线（EDX）分析显示无缺陷层，但界面及GaAsBi层内Bi浓度不均匀。高倍率定量HAADF（qHAADF）分析确认低Bi通量下Bi偏聚，高Bi含量处出现畸变哑铃结构。增大Bi通量时，Bi聚集生长为约10–12 nm等轴颗粒，沿锌闪锌矿{111}面刻面，均匀分散于基质及界面。快速傅里叶变换（FFT）分析检测到六方Bi（rh-Bi）嵌入锌闪锌矿GaAs1-xBix基质中共存。这些簇局

摘要 我们通过引入AlGaAs/GaAs异质结，大幅提升了GaAs纳米线（NW）针结阵列太阳能电池性能。轴向结构中AlGaAs形成顶部p型段，径向器件中AlGaAs构成外层p型壳。AlGaAs层同时作为表面钝化层、光生载流子势垒、抑制重掺杂区复合的机制。相对纯GaAs NW，转换效率增益高达8.42%。轴向NW中AlGaAs允许更长顶部p段而不损性能，简化器件制造与接触工程。径向结构中AlGaAs/GaAs器件对p壳厚度变化和表面复合条件表现出增强容忍度。 研究背景 砷化镓纳米线（GaAs NWs）因1.43 eV带隙优于硅的光谱利用率，成为高效光伏转换有力候选。轴向pn结GaAs NW阵列

摘要 我们设计了采用单壁碳纳米管（SWCNT）条带作通道、(Bi,Nd)₄Ti₃O₁₂（BNT）铁电薄膜作栅极介质、薄HfO₂层作缺陷控制缓冲层的铁电场效应晶体管（FeFETs）。器件展现高通道导通、开关电流比超2×10⁵、载流子迁移率395 cm²/V·s，并具备优异疲劳耐久性和数据保持性能。尽管有效栅极电容极薄，HfO₂层将-3 V下栅极漏电流限制在3.1×10⁻⁹ A/cm²。 研究背景 FeFETs因高速、单器件结构简单、非破坏性读出，是非易失性存储和低功耗逻辑的有力候选。BNT是无铅铁电体，化学稳定性好、疲劳耐久性优，作为栅极介质可降低阈值电压、增强通道导通。碳纳米管（CNTs）因

摘要 基于ITO/PEDOT:PSS/CH3NH3PbBr3/TPBi/Ag器件结构的钙钛矿发光二极管（PeLEDs），通过在PEDOT:PSS层上旋涂高极性醇显著提升性能。甲醇（MeOH）处理使最大亮度达2075 cd m⁻²、电流效率0.38 cd A⁻¹，远超未处理器件（261 cd m⁻²，0.10 cd A⁻¹）。改善源于两大协同效应：(1) PEDOT:PSS导电率提升增强空穴注入；(2) 处理层表面能增加改善MAPbBr3结晶度与覆盖度。该简便方法为高性能PeLEDs提供可规模化路径。 研究背景 混合钙钛矿兼具低成本、溶液加工性、高载流子迁移率、可调带隙，极具显示与固态照明应用

摘要 开发了一种简便、低成本、无毒、无表面活性剂的路线合成MoS2/碳（MoS2/C）纳米复合材料。钾腐植酸含丰富含氧官能团，被视为石墨烯功能化候选材料。以钾腐植酸为碳源，通过稳定的共沉淀/煅烧工艺合成了形貌不规则的二维MoS2/C纳米片。作为锂离子电池负极的电化学测试显示，700°C煅烧的MoS2/C-700电极表现优异：在100 mA g⁻¹电流密度下首次放电容量达554.9 mAh g⁻¹，前三圈后库伦效率维持近100%。同时MoS2/C-700展现良好循环稳定性和倍率性能。该共沉淀/煅烧合成MoS2/C纳米复合材料的成功，为高性能锂离子电池负极材料开辟新途径。 研究背景 锂离子电池（

摘要 本研究基于经典成核理论，阐明了机械剥离石墨上GaN外延层的成核与生长机制。氧等离子体处理引入表面缺陷，提高成核密度。引入元素Al显著提升成核速率，形成致密成核层促进GaN横向生长。场发射SEM揭示3D向2D生长演变，HR-TEM与FFT分析区分了常规成核层形成的立方（闪锌矿）GaN晶粒与AlGaN成核层诱导的六方（纤锌矿）GaN薄膜。这些见解使高取向热解石墨（HOPG）可作为可剥离光电器件的衬底。 研究背景 过去二十年，GaN凭借优异光电性能成为仅次于硅的第二大关键半导体，支撑LED、激光器、高功率及高频器件。金属有机化学气相沉积（MOCVD）主导大尺寸GaN薄膜生长。因大尺寸同质衬底

摘要 本研究联合原子探针断层扫描（APT）与高分辨透射电镜（HRTEM），量化了Al-Zn-Mg合金双峰时效过程中析出相的尺寸、分数与化学组成。发现纳米颗粒Al含量强烈依赖尺寸：当量半径5 nm颗粒含Al<40 at.%。G.P.区向平衡η相转变经η′中间相，后者富集Mg、Zn并排挤Al。首个时效峰中G.P.区占纳米颗粒约85%，第二峰η′相主导（约55%）。即使过时效（T73）后，G.P.区仍存留约20%，η相约占63%，凸显其对力学性能的持续影响。 研究背景 Al-Zn-Mg（及Al-Zn-Mg-Cu）合金依靠析出强化获高强度。经典析出序列为：过饱和固溶体→相干G.P.区→半相干η′中间

摘要 我们首次报道了在中性pH下通过可控离子交换法合成水溶性、蓝光发射的Mn²⁺掺杂CdTe量子点。制备了一系列Cd1-xMnxTe QDs，粒径分布窄（平均直径2.3±0.3 nm）。随Mn含量增加，光致发光峰从542 nm蓝移至496 nm，展示了带隙调控驱动的蓝移效应。循环伏安揭示带隙内Mn诱导态及其能级位置。电子顺磁共振证实孤立与聚集Mn²⁺离子共存，X射线衍射确认立方Cd1-xMnxTe相。这些发现确立了Mn掺杂CdTe QDs作为荧光传感与磁性成像双功能平台的潜力。 研究背景 量子点（QDs）是可调纳米半导体，其光学性质可通过掺杂或合金化调控。Mn掺杂QDs因兼具荧光与磁性，在生

摘要 利用第一性原理分子动力学，我们考察了低能离子辐照对体相硅（Si）、体相锗（Ge）及Si/Ge超晶格（SL）的影响。研究发现，超晶格界面处的Ge原子保持与体相Ge相似的位移抗力，而界面附近的Si原子表现出比体相Si更高的位移阈值，表明辐射耐受性提升。体相与超晶格结构的缺陷生成机制不同，超晶格产生更复杂的缺陷簇。缺陷形成能和迁移能垒计算显示，超晶格中点缺陷更难形成，空位迁移性更低。这些结果表明Si/Ge超晶格有望用于辐射丰富环境下的电子与光电器件。 研究背景 近年来，Si/Ge超晶格凭借可调带结构和增强载流子迁移率，成为下一代电子与光电器件的多功能平台，应用涵盖光通信用快速光电二极管、微电

摘要 硅/碳（Si/C）复合材料因硅的理论容量高达4200 mAh g⁻¹，被视为锂离子电池（LIBs）的理想负极材料。然而，大多数Si/C材料依赖昂贵且低产率的纳米硅合成工艺。本研究表明，光伏（PV）晶圆工业的副产品——硅泥，可通过简单、可控的氧内扩散转化为纳米Si/SiOx复合材料。所得纳米Si/SiOx片层经碳层包覆并刻蚀去除氧化物，形成Si/C卵黄/壳结构。该架构有效缓解硅锂化时的体积膨胀，在500次循环后仍保持约1250 mAh g⁻¹的可逆容量，库伦效率达99.5%。本工作为光伏与储能领域提供了一条可规模化、低成本的硅废料高值化利用路径，实现双赢。 研究背景 锂离子电池是现代便携

摘要 本文报道溶胶-凝胶法合成Pr掺杂钙钛矿锰酸盐(La₁₋ₓPrₓ)₀.₆₇Ca₀.₃₃MnO₃（LPCMO，x=0.0–0.5）纳米颗粒的微观结构、磁性和光学性质。结构表征（X射线和电子衍射图谱、（高分辨）TEM图像）提供相形成和LPCMO系统单晶性质信息。X射线和电子衍射显示所有LPCMO样品按钙钛矿晶体学结晶，呈斜方结构（Pnma空间群），MnO₆八面体因Jahn-Teller效应沿b轴拉长，拉曼光谱证实。XRD和TEM分别计算晶粒尺寸和晶粒大小，高分辨TEM图像中单个LPCMO纳米颗粒清晰晶格条纹确认其单晶本质。FTIR光谱鉴定Mn-O键伸缩振动模式在600 cm⁻¹附近，随后退火温