1.反演對(duì)稱(chēng)破壞和二代狄拉克錐引起異質(zhì)結(jié)的帶隙
　　（Gaps induced by inversion symmetry breaking and second-generation Dirac cones in graphene/hexagonal boron nitride） 　　石墨烯/六方氮化硼（h-BN）已經(jīng)成為一種典型的范德滑異質(zhì)結(jié)構(gòu)，其晶格失配和結(jié)晶方位引起的超晶格勢(shì)引起了各種新的量子現(xiàn)象，如自相似霍夫斯塔特蝴蝶狀態(tài)。雖然新產(chǎn)生的第二代狄拉克錐（SDCs）被認(rèn)為對(duì)于理解這種有趣的現(xiàn)象十分重要，但其中對(duì)于SDCs的基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)，如位置和分散性以及反演對(duì)稱(chēng)性破壞對(duì)帶隙的作用，由于缺乏直接的實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍存在著很大的爭(zhēng)議。Wang等人利用角分辨光電子能譜得出并展示了0°對(duì)齊的石墨烯/h-BN異質(zhì)結(jié)構(gòu)中SDCs分散的直接實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)清楚地揭示了SDCs位于超晶格布里淵區(qū)的拐角處，且只在兩個(gè)超晶格谷中的一個(gè)。另外，在SDCs和原始石墨烯狄拉克錐處分別觀察到了約100meV和160meV的能隙。他們的工作強(qiáng)調(diào)了反轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)破壞擾動(dòng)勢(shì)在石墨烯/h-BN物理學(xué)中的重要作用，并利用超晶格勢(shì)填補(bǔ)了狄拉克費(fèi)米子能帶結(jié)構(gòu)調(diào)控中的關(guān)鍵知識(shí)空白。（Nature Physics DOI:10.1038/NPHYS3856）

　　2.用膠狀量子點(diǎn)制造器件
　?。˙uilding devices from colloidal quantum dots） 　　手機(jī)和交互計(jì)算的持續(xù)增長(zhǎng)要求器件具有低成本的加工制造過(guò)程、能夠兼容大面積和柔性的因素，以及附加的功能。Cherie等人綜述了利用膠狀半導(dǎo)體量子點(diǎn)（QDs）設(shè)計(jì)電子和光電子器件的最新進(jìn)展。量子點(diǎn)組成的材料，其特性可能不僅僅有原子組成決定，還可能由單個(gè)量子點(diǎn)的大小、形狀和表面功能化以及量子點(diǎn)之間的交互作用來(lái)決定。量子點(diǎn)表面的化學(xué)和物理性質(zhì)和量子點(diǎn)器件中的界面尤為重要，而且有了這些才能基于溶液制備低成本大面積柔性的功能器件。Cherie等人討論了實(shí)現(xiàn)溶液加工功能性光電納米材料所必須要解決的難題。（Science DOI: 10.1126/science.aac5523）

　　3.氧化界面上出現(xiàn)的納米級(jí)超順磁性
　?。‥mergent nanoscale superparamagnetism at oxide interfaces） 　　原子急劇氧化的異質(zhì)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出一系列母體化合物中不存在的新奇的物理現(xiàn)象。其中一個(gè)顯著的例子是LaAlO3和SrTiO3之間的界面處表現(xiàn)出高導(dǎo)電性和超導(dǎo)狀態(tài)。Anahory等人展示了在LaMnO3/SrTiO3界面處，反鐵磁莫特絕緣體突然轉(zhuǎn)變成納米級(jí)不均勻磁狀態(tài)的新現(xiàn)象。在增加錳酸鑭厚度同時(shí)，Anahory等人的掃描納米超導(dǎo)量子干涉顯微鏡顯示自發(fā)形成了分離開(kāi)來(lái)的磁性納米島，這表明在面內(nèi)磁場(chǎng)的影響下熱激活的磁矩發(fā)生反轉(zhuǎn)。觀察到的超順磁性狀態(tài)證明了熱力學(xué)電子相分離的出現(xiàn)，其中在金屬鐵磁島絕緣反鐵基質(zhì)中開(kāi)始形核。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12566）

　　4.用于水下監(jiān)聽(tīng)的水凝膠麥克風(fēng)
　　（Hydrogel microphones for stealthy underwater listening） 　　在海洋中探索豐富的資源需要能夠探測(cè)遠(yuǎn)距離低頻聲音和零反射的高靈敏水聲探測(cè)器。Gao等人將金屬納米粒子形成的易形變網(wǎng)絡(luò)集成于水凝膠基質(zhì)中作為無(wú)內(nèi)腔麥克風(fēng)，滿(mǎn)足了上述需求。因?yàn)榻饘偌{米顆粒能夠致密地植入基質(zhì)中，并且能夠形成相干陣列，所以這種麥克風(fēng)能夠從不同角度探測(cè)到靜態(tài)載荷和輕微的氣流，以及振幅低至4Pa的20赫茲到3000赫茲水下聲音信號(hào)。與介電電容器和空腔基麥克風(fēng)不同，這種水凝膠器件能夠響應(yīng)雙電層暫態(tài)調(diào)制信號(hào)，從而不需要任何信號(hào)放大就能夠達(dá)到極高的靈敏度（偏壓1V時(shí)217 nF/kPa或24uC/N）（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12316）

　　5.非晶金屬氧化物電致變色網(wǎng)絡(luò)中的線(xiàn)性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
　?。↙inear topology in amorphous metal oxide electrochromic networks obtained via low-temperature solution processing） 　　非晶過(guò)渡金屬氧化物被認(rèn)為是可以動(dòng)態(tài)調(diào)制太陽(yáng)光輻射和提高建筑節(jié)能效率的電致變色窗體涂層的主要候選材料。然而，這種薄膜的制備通常要通過(guò)高能耗的濺射技術(shù)或高溫溶液處理方法，這增加了制造的成本和復(fù)雜性。Anna等人提出了一種室溫下通過(guò)酸催化聚鈮酸鹽團(tuán)簇縮合反應(yīng)的溶液處理方法，來(lái)制造氧化鈮（NbOx）玻璃和“含有納米晶體的玻璃”復(fù)合材料（即錫摻雜的氧化銦納米晶體（ITO）嵌入到NbOx玻璃中）的電致變色膜。X射線(xiàn)散射和光譜表征以及理論仿真表明：這種處理方法產(chǎn)生了一種獨(dú)特的一維鏈狀NbOx結(jié)構(gòu)，與通過(guò)常規(guī)高溫?zé)崽幚矸椒ǖ玫降牡湫腿SNbOx網(wǎng)絡(luò)相比，其電致變色性能有顯著的增強(qiáng)。Anna等人還展示了自組裝ITO-in-NbOx復(fù)合膜如何成功集成到高性能柔性電致變色器件。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4734）

　　6.第一性原理計(jì)算模擬砷烯和銻烯的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的性能
　?。≒erformance of arsenene and antimonene double-gate MOSFETs from first principles） 　　在發(fā)展高性能超縮放設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)中，二維材料的原子層厚度能夠抑制短溝道效應(yīng)從而提供了一種替代范式。因此，研究現(xiàn)實(shí)狀態(tài)中最具研究前景的候選材料十分必要。Giovanni等人多尺度模擬了基于單層砷烯和銻烯作為通道的場(chǎng)效應(yīng)晶體管。他們將第一性原理方法描述電子特性的準(zhǔn)確性和基于最大局部化沃尼埃函數(shù)的緊束縛哈密頓方法相結(jié)合，計(jì)算了器件輸運(yùn)特性的高效率。這些模擬第一次提供了高木近似中電子和空穴速率的上限，包含自旋軌道和多谷效應(yīng)，并展示出了超縮放設(shè)備在亞-10納米尺度下滿(mǎn)足行業(yè)要求的觀測(cè)性能。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12585）

　　7.聚合物貼片納米粒子的表面圖案化
　?。⊿urface patterning of nanoparticles with polymer patches） 　　化學(xué)或形貌不同的表面域膠體顆粒圖案構(gòu)型引起了廣泛的研究興趣。現(xiàn)在生成微米和亞微米尺寸斑片狀膠體的效率已經(jīng)很高了，但幾十納米量級(jí)尺寸的無(wú)機(jī)膠體納米顆粒的表面圖案還比較少。這種納米粒子表現(xiàn)出具有尺寸和形狀依賴(lài)性的光學(xué)、電子和磁學(xué)特性，并且他們的組裝體表現(xiàn)出新的集體特性。目前，納米顆粒圖案受限于雙貼片納米粒子和具有表面波紋或“樹(shù)莓”表面形貌納米粒子的生成。Rachelle等人報(bào)導(dǎo)了，利用熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)聚合物配位體分離的方法來(lái)制備納米粒子的表面圖案。該方法提供了控制貼片尺寸的能力，它們的空間分布和每個(gè)納米粒子貼片的數(shù)量均與理論模型一致。這種方法的通用性通過(guò)具有不同尺寸、形狀和組分的納米顆粒圖案進(jìn)行了證實(shí)。這些綴塊納米膠體在基礎(chǔ)研究以及納米材料的自組裝、診斷、傳感和膠體穩(wěn)定性方面具有潛在的應(yīng)用。（Nature DOI:10.1038/nature19089）

　　8.范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu)中氣泡的形狀和壓力
　?。║niversal shape and pressure inside bubbles appearing in van der Waals heterostructures） 　　受限于二維晶體和原子尺度平整的基底之間的物質(zhì)能夠?qū)е職馀莸男纬?。這些氣泡的大小、形狀和內(nèi)部壓力由晶體對(duì)基底的范德華力吸引力和形變所需的彈性能決定，因此可以利用其中的氣泡來(lái)研究二維晶體的彈性性質(zhì)和限域條件。Khestanova等人利用原子力顯微鏡，分析了石墨烯、氮化硼和二硫化鉬單層間的各種氣泡。這些氣泡表現(xiàn)出普適的尺度規(guī)律，與基于薄膜彈性理論的分析相一致。他們測(cè)量了限域?qū)е碌撵o水壓力，發(fā)現(xiàn)亞微米的氣泡內(nèi)部壓力值達(dá)到了幾十Mpa。這與理論估計(jì)相一致，說(shuō)明即使更小的亞-10納米的氣泡，其壓力降接近1GPa，可能會(huì)影響材料的性能。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12587）