Springer材料期刊十月编辑荐读

编辑荐读

本期编辑荐读栏目文章内容从水运输队钙钛矿热膨胀特性的影响，到珊瑚礁状MoS₂微球用作钠离子电池的高性能阳极材料、碲化锑锑合金制作高性能相变存储材料、碲化锗半导体中的锗空位作用、全喷墨印刷技术制作银纳米粒子修饰的氧化锌紫外光电探测器和通过平面内电流和热处理改善过滤、脱剥离石墨片的结晶和电性能。欢迎点击文章标题阅读原文!

编辑说

Journal of Materials Science（点击链接进入期刊主页）作为Springer材料学科的经典期刊，发表基于材料结构、加工和性能之间关系的重要原始研究成果和技术，已经成为了科学家们研究工程材料结构和性能的主要交流渠道。NPG Asia Materials由Springer Nature出版集团出版发行，创刊于2009年。该刊内容涵盖材料科学各个领域，重点反映发表亚太地区材料研究的进展和产出。Nanoscale Research Letters作为第一本由开放获取方式出版的纳米技术期刊，为在纳米尺度上创造和使用材料的科学研究提供了一个跨学科的交流平台。

1、理解水输运对钙钛矿BaFe_0.6Co_0.3Nb_0.1O_3−δ和BaCo_0.7Yb_0.2Bi_0.1O_3−δ的热膨胀特性的影响 （点击标题阅读全文）

from #University of Birmingham#

摘要：在本文中，我们报告了对钙钛矿相BaFe_0.6Co_0.3Nb_0.1O_3−δ（BFCN）和BaCo_0.7Yb_0.2Bi_0.1O_3−δ（BCYB）的研究，它们可能可以作为固体氧化物电池（SOCs）的空气电极的组成材料。我们报告了它们的晶体结构以及热性能和化学膨胀特性，并评估了在不同气压下的稳定性。数据显示它们的热膨胀较为异常，在低温（100–240°C）下具有明显的负热膨胀（NTE）行为，BFCN和BCYB分别可达-11.6×10^-6 K^-1和-17.3×10^-6 K^-1。这种NTE行为与较低温度下水的混入有关，在该温度范围内加热会消失。为了检查这些材料在固体氧化物电解槽中使用的潜力，评估了水存在的情况下，在高温下的稳定性，表明了水蒸气会加剧SOC工作温度下的降解。

#Journal of Materials Science# #2020 Cahn Prize 十月提名 #energy# #SOC#

HR-TEM images of the structure of BaCo_0.7Yb_0.2Bi_0.1O_3−δ. A and the magnified areas: C the dominant lattice structure; B, D the 2D-type lattice structure (marked with the yellow dashed line in part A; b1, b-2 and c-1 show the normalised intensity across the lattice profiles

2、具有1T / 2H相的珊瑚礁状MoS₂微球用于钠离子电池的高性能阳极材料 （点击标题阅读全文）

from #Hirosaki University# #太原理工大学#

摘要：通过简单的一步水热法合成了具有1T / 2H相的珊瑚礁状MoS₂微球（MoS₂-MS）。该材料具有无序结构，丰富的缺陷和较大的层间间距。将它用作钠离子电池（SIBs）的阳极材料，经过100个循环后，在100 mA g^-1的电流密度下可提供467 mA h g^-1的稳定比容量。在1 A g^-1下进行500次循环测试后，仍可以保持412 mA h g^-1高度稳定的比容量。即使在20 A g^-1的高电流密度下，MoS₂-MS电极也可提供100 mA h g^-1的比电容。我们认为具有无序结构的1T / 2H相MoS₂-MS可以有效地提高电导率以改善速率性能。此外，丰富的缺陷为Na⁺的存储提供了更多的活性位点，并且较大的层间间距也使得Na⁺可以快速扩散。

#Journal of Materials Science# #Editors pick# #sodium ion batteries#

3、超快和持久相变存储材料的配方 （点击标题阅读全文）

from #深圳大学# #宁波大学#

摘要:  长期以来，在增加结晶速度的同时扩展相变材料（PCMs）的非晶态稳定性的矛盾性质一直是追求超快而持久稳定的相变随机存取存储器的瓶颈。碲化锑锑合金（Sc_xSb₂Te₃）是解决此问题的可行途径代表，因为它可以实现亚纳秒的SET速度，同时又可以可靠地保持RESET状态多年。为了获得最佳的设备性能，需要找到最佳的组成及其潜在的工作机制。在这里，通过调整钪的掺杂剂量，我们证明了Sc_0.3Sb₂Te₃具有最快的结晶速度，数据非易失性也有很大的提高。此类“冲突”功能的同时改进源于对两个动态因素的协调。首先，在高温下促进异相成核需要较高的钪剂量以稳定更多的前体，这也有助于抑制原子在环境温度附近扩散，以确保相对稳定的非晶相。其次，在过冷液体状态下通过从脆弱到强烈的交叉来扩大动力学对比却需要适度的钪含量；否则，将大大抑制在高温下晶体生长的原子迁移率。因此，我们的配方是通过调整结晶动力学来设计出优秀的PCMs，以开发高性能相变工作存储技术。

#NPG Asia Materials# #phase-change memory materials#

Ten-year data retention abilities for Ge₂Sb₂Te₅ and Sc_xSb₂Te₃ devices. The data were fitted using the Arrhenius equation t = Aexp(Ea/kBT)

4、 塑造锗空位在碲化锗中的作用：亚稳立方结构稳定化，能带结构改性和稳定的N型传导 （点击标题阅读全文）

from #University of Tsukuba#

摘要：了解并控制半导体中的点缺陷对于开发先进的电子和光电设备至关重要。碲化锗（GeTe）是一种具有菱形-立方结构相变且锗晶格上的本征空位高度集中的半导体，最近已引起热电应用届的广泛兴趣。但是，锗空位在结构变化和性能优化中的作用仍然不清楚。本文中，我们首次通过结合第一性原理计算和玻尔兹曼输运理论来阐明锗空位的重要性。结果表明：（1）锗空位更容易自发形成立方GeTe，解决了其缺陷；（2）锗空位在稳定立方锗中起着至关重要的作用；（3）锗空位会产生不利的能带结构改变，导致功率因数降低。以下实验发现，AgInTe₂合金化促进了从菱面体到立方体的对称性变化，并使热电性能变差，与上述结论非常吻合。更重要的是，基于缺陷化学方法首次发现了具有稳定n型导电性的单相立方GeTe基材料。我们的发现为锗空位在结构-性质关系中的关键作用提供了新的线索，并将刺激用于未来热电应用的点缺陷工程。

#NPG Asia Materials# #semiconductor# #Ge#

a, b Unfolded band structure and total and partial density of states (DOS) of AgInTe₂-alloyed cubic GeTe (Ge₆₂Ag₁In₁Te₆₄), respectively. The plot size in the band structure reflects the unfolded spectral weight.

5、使用全喷墨印刷技术制作银纳米粒子修饰的氧化锌紫外光电探测器 （点击标题阅读全文）

from #深圳大学#

摘要：为了进一步提高全喷墨印刷ZnO紫外光电探测器的性能并保留喷墨印刷技术的优势，首次将喷墨印刷Ag纳米颗粒（NPs）沉积在喷墨印刷ZnO UV光电探测器上。喷墨印刷Ag NPs可以钝化ZnO的表面缺陷，并可以通过光致发光（PL）、X射线光电子能谱（XPS）和有限差分时域方法（FDTD）模拟的表征来作为表面等离子体激元。在入射光功率为0.715 mW的条件下，Ag NP改性检测器的归一化探测率（D *）达到1.45×10¹⁰ Jones，高于ZnO光电探测器的5.72×10⁹ Jones。Ag NP修饰的ZnO检测器的光电流与入射光功率之间的幂律关系为I_pc ∝ P^2.34，这意味着光电流对入射光功率的变化高度敏感。

#Nanoscale Research Letters# #Ag NPs# #UV Photodetectors#

6、通过平面内电流和热处理改善过滤、脱剥离石墨片的结晶和电性能 （点击标题阅读全文）

 from #AIST(Japan)#

摘要：我们报告了一种基于加热和电流处理过滤、剥离石墨片制作高导电率石墨片的方法。此处理方法结合了加热（~900°C）和面内电流（550 A·cm^-2）处理，以通过减少晶体缺陷来改善导电性。结果表明，该过程仅需1分钟的处理时间就可以使电导率提高2.1倍（从1088±72增至2275±50 S·cm^-1）。通过拉曼光谱和X射线衍射进行的结构表征表明，电导率的提高源自结晶度高达30倍的提高（拉曼G / D比从2.8提高至85.3），此处理没有产生其他的结构转变。值得注意的是，这种处理方式可以在整个宏观（10 mm）的薄片表面上可以均一地起作用，表明它正在开发应用中，例如用于能量生成和存储的电极以及电磁屏蔽，并且还有开发大规模处理技术的的潜力。

#Nanoscale Research Letters# #Graphite Sheets#

a Conceptual figure illustrating the heat and current post-treatment for filtrated, exfoliated graphite sheets. b Preparation process of the exfoliated graphite sheet from as-purchased graphite flakes to an exfoliated graphite dispersion and to sheet. c Primary components (chamber, heater, and electrodes) of the treatment apparatus (left) and the two configurations for passing current in-plane or through-plane (right)

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