InfoMat 2020年第六期已上线!

2020年9月,InfoMat第二卷第六期正式上线。

本期由新加坡南洋理工大学张其春教授,中科院半导体研究所邓惠雄教授,美国达特茅斯学院李玮瑒教授,西北工业大学王学文教授,日本冲绳科学技术研究所(OIST)戚亚冰教授,香港城市大学支春义教授,新加坡国立大学Chengkuo Lee教授,四川大学吴家刚教授,中科院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员,澳大利亚昆士兰大学Jin Zou教授,香港浸会大学黄陟峰教授,华中科技大学李会巧教授,美国弗吉尼亚大学Joe C. Campbell教授,澳大利亚悉尼科技大学Igor Aharonovich教授和国家纳米科学中心丁黎明教授为大家带来。本期一共有8篇综述性文章,6篇研究性文章以及1篇评述性文章。

全部论文均为开放获取,可免费阅读全部文章。进入InfoMat 2020年第六期主页下载阅读并引用所有文章。欢迎大家踊跃投稿和封面投稿!

第二卷第六期封面欣赏

Review Article

新加坡南洋理工大学张其春教授与苏州大学路建美教授、苏州科技大学李阳博士合作,系统 总结了近年来有机以及有机-无机杂化材料应用于信息存储领域的最新进展,旨在为研发高 效稳定的新型有机存储器提供重要的理论支撑和策略指导。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12120

关键词:ion diffusion, perovskite solar cell, stability mechanism

中国科学院半导体研究所邓惠雄教授团队总结了影响卤化物钙钛矿太阳能电池稳定性的四个关键因素。结合理论计算和实验研究,作者详细讨论了卤化物钙钛矿降解的物理机制。本综述为解决卤化物钙钛矿在不同条件下的稳定性问题提供了参考。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12104

美国达特茅斯学院李玮瑒教授团队联合浙江工业大学陶新永教授系统总结了近年来 MXene 的合成技术、MXene 基纳米材料的界面结构设计及其在电化学储能和转换应用中的发展。 其中,MXene 纳米材料界面结构主要包括:(1)具有大层间距的 MXene 层状结构;(2) MXene 纳米片组装的多级结构;(3)MXene 基混合纳米结构(包括与零维、一维、二维纳 米材料的混合纳米结构)。此外,从储能和电催化机制角度深度剖析了 MXene 的界面结构与 其电化学性能之间的关系。最后,概述了未来 MXene 的界面结构设计所面临的挑战以及作 者的一些见解。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12118

4. Two-dimensional materials: From mechanical properties to flexible mechanical sensors

西北工业大学王学文教授与南洋理工大学刘政教授合作,系统综述了二维材料的力学性能、 应变调控和压电特性,并总结了二维材料在柔性压力传感器、柔性应变传感器和柔性振动传 感器的研究进展。最后,分析了二维材料基柔性电子器件发展面临的主要问题和技术瓶颈。 例如,可控合成大尺寸高质量二维单晶材料,提高力学材料的稳定性和器件封装与集成技术 等。由于二维材料基柔性电子器件展现出高机械柔性、轻量化、智能化、集成化和低能耗的 优异特性,在可穿戴生物电子器件和航空航天领域具有广泛的应用前景。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12072

5. Organic additive engineering toward efficient perovskite light-emitting diodes

Yuqiang Liu, Luis K. Ono, Yabing Qi*

日本冲绳科学技术研究所(OIST)的戚亚冰教授团队关注有机添加剂材料在钙钛矿发射层中 的应用。作者详细介绍了有机添加剂在钙钛矿发光二极管(PeLEDs)的作用以及基于钙钛 矿-有机复合材料的 PeLEDs 的研究进展。总结了作为光转换层的钙钛矿-有机复合薄膜。最 后概述了 PeLEDs 面临的问题和挑战,并提出了未来的发展方向。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12098

香港城市大学支春义教授和松山湖材料实验室李洪飞副研究员等人系统总结了当前穿戴式 供电集成传感体系的发展状况,据此提出新一代集成体系的合理设计框架及面临的挑战,并 指出潜在的解决方案及下一步的研究方向,为新一代穿戴式集成体系的发展提供了参考。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12102

新加坡国立大学的 Chengkuo Lee 教授团队从新兴材料,传感机制,结构配置,应用及其与 其他技术的进一步集成方面,对可穿戴电子,光子学设备和系统的最新进展进行了概述。首 先,作者们总结了用于物理传感,化学传感,人机交互,显示,通信等方面的可穿戴电光器 件的发展。接下来讨论了基于能量捕获和存储技术的集成,自持可穿戴电/光系统的相关研 究,并对可穿戴系统和 AI 的技术融合进行了回顾。最后,作者们提出了下一代可穿戴电/光 设备的未来趋势:在 AI/IoT 时代朝着多功能、自持和智能系统的方向发展。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12122

四川大学材料科学与工程学院吴家刚教授团队结合本组科研工作以及他人报道结果系统总 结了钛酸钡基陶瓷的化学改性、相结构优化以及电学性能增强的研究进展。如图 1 所示,本 文首先详细总结了不同元素取代/掺杂对 BaTiO3 陶瓷介温曲线和相结构的影响规律,为通过 化学改性调控 BaTiO3陶瓷相结构提供了有效指导。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12147

Original Article

中科院北京纳米能源与系统研究所李舟研究员团队与北京航空航天大学生物医学工程学院 樊瑜波教授团队合作,报道一种基于摩擦纳米发电机(TENG)和电磁发电机(EMG),通 过机械能存储技术制备的可穿戴转盘式复合发电机(WRG)。WRG 可以将人体非连续运动 的重力势能转换为转子连续旋转的动能。单次外力的瞬时激励可以产生连续 2s 的连续电能 输出。WRG 可以集成到日用运动鞋中,在每个步进中可产生约 14.68 mJ 的输出能量,可满 足大多数可穿戴电子产品对电源输出功率的要求。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12103

澳大利亚昆士兰大学的 Jin Zou 教授团队和南昆士兰大学 Zhigang Chen 教授合作,报道了通 过一种简单的溶剂热合成法,调控 NaOH 浓度,实现形貌调控和空位优化的协同作用,得到 的 p 型多晶 Sn1 – xSe 在 823 K 具有高达 1.5 的高热电优值。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12057

香港浸会大学物理系黄陟峰教授团队报道使用“大倾斜角物理气相沉积”技术制备银手性纳 米颗粒,其表面呈现原子尺度的手性晶格。将手性核黄素磷酸钠覆盖在颗粒表面成膜,实现 了约 80 倍的光学活性增强,为灵敏检测手性分子提供了新方法。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12091

4. A biomimetic-structured wood-derived carbon sponge with highly compressible and biocompatible properties for human-motion detection

Yipeng Chen, Lintong Hu, Caicai Li, Baokang Dang, Qingfeng Sun*, Tianyou Zhai, Huiqiao Li*

浙江农林大学孙庆丰教授团队与华中科技大学李会巧教授团队受到自然界再力花优异的压 缩性能和力学性能启发,利用环保可再生的木质纤维,脱除木质素以后通过冷冻铸造技术获 得有序的桥梁支撑层状结构,经过碳化得到一种高压缩率和强度的压敏电阻传感器。与传统 的碳材料和有机材料相比,其力学性能和压敏性能提升了 2-5 倍。并对其实际监测人体运动 性能进行了探索,结合碳海绵本身具备的轻质、生物相容和化学稳定特性,结果显示该材料 在智能穿戴设备和人体运动监测领域有较好的应用前景。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12075

美国弗吉尼亚大学 Joe C. Campbell 教授团队对 AlInAsSb 的能带结构进行了计算,研究了 影响碰撞电离的能带结构机制。通过分析利用经验紧束缚法计算出的能带结构,作者发现导 带和价带中都存在微小间隙。基于蒙特卡洛模拟得到的全能带结构显示在导带内的微小间隙 不会阻碍电子的加速过程。该计算结果与实验测得的 AlInAsSb 噪音特性一致。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12112

澳大利亚悉尼科技大学 Igor Aharonovich 教授团队报道了一种利用(111)取向的金刚石制造 光学活性膜的方法,并基于获得的金刚石膜制备了质量因数超过 3000 的微环谐振器。最后通过有限域我们使用一种发射技术来生成膜,然后在硅的存在下对金刚石进行化学气相沉积,以生成均匀的硅空位色中心,其发射特性优于(100)取向金刚石。我们进一步使用金刚石 膜制作了质量因数超过 3000 的微环谐振器。最后利用有限差分时域计算,讨论了(111)取向结构构建模块用于量子纳米光子器件的优势。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12090

Perspective Article

Advances in perovskite photodetectors

Chenglong Li, Yao Ma, Yifan Xiao, Liang Shen*, Liming Ding*

吉林大学沈亮课题组和国家纳米科学中心丁黎明教授介绍了三种主要的钙钛矿光电探测器 的工作原理和光电性能,概述了探测率、稳定性和响应速度这三个关键性能参数的影响和优 化策略。最后讨论了钙钛矿光电探测器面临的关键挑战,并展望了其未来的商业化发展方向。

原文链接:https://doi.org/10.1002/inf2.12141

InfoMat 期刊简介

InfoMat 是 Wiley 首次和中国双一流高校电子科技大学联合创办的开放获取 式期刊,旨在成为信息技术与材料交叉领域的国际顶尖期刊之一。期刊于 2019 年正式创刊,2020 年 5 月正式被 ESCI 收录,7 月入选“中国科技期刊卓越行动 计划 2020 年度高起点新刊项目”。全部论文均为开放获取出版,前三年发表、下 载及阅读均免费,所有文章在接收后即可在线发布并被引用。 欢迎广大科研人员将高质量的研究论文和综述文章投稿至 InfoMat

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