1. Science: 魔角石墨烯的鐵磁轉變！
在魔角扭曲的雙層石墨烯（TBG）中，當相對旋轉角度接近1°，所得到的扁平超晶格會極大地增強電子-電子相互作用。在單粒子圖像中，由于自旋和谷對稱性，平帶呈四倍簡并。然而，近期研究結果已經證明，魔角石墨烯在價帶填充率為1/2或導帶填充率為1/4時表現出高電阻狀態，但是，當導帶或價帶填充率為1/2左右時，魔角石墨烯可以變成超導，理論計算提出這是由于相互作用能夠提升自旋和谷退化的磁性有序性。
2019年8月9日，美國斯坦福大學DavidGoldhaber-Gordon團隊通過明確的實驗證據證明，在魔角石墨烯中，導帶填充率為3/4附近時表現出特殊鐵磁性。研究人員觀測到巨大的鐵磁弛豫，并伴有巨大的反常霍爾效應（10.4 kΩ），且發現手性邊界態的存在。值得注意的是，通過施加一個小的直流電，就能使魔角石墨烯的磁化方向發生反轉。
Aaron L. Sharpe, Eli J. Fox, Arthur W.Barnard, Joe Finney, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, M. A. Kastner, David Goldhaber-Gordon, Emergent ferromagnetism near three-quarters filling intwisted bilayer graphene, Science, 2019.
DOI: 10.1126/science.aaw3780
https://science.sciencemag.org/content/365/6453/605?rss=1
2. Science: 超高能量密度無鉛介電薄膜的多晶納米設計
超高功率密度介質電容器是電力電子系統中的基本儲能元件。然而，其發展過程中面臨的一個長期挑戰就是提高它們的能量密度。在本文中，清華大學的林元華教授與南策文院士團隊用多晶納米域設計策略設計了具有超高能量密度的無鉛介電薄膜。他們在相場模擬的指導下，構思并合成了無鉛的BiFeO3-BaTiO3-SrTiO3固溶膜，以實現嵌入立方矩陣中的菱形和四方納米域的共存。該薄膜在保持高極化的同時獲得了最小的磁滯回線，并獲得了112J/cm3的高能量密度，高能量效率約為80%。這種方法對于設計高性能介電材料和其他受益于納米結構操作的功能材料提供了借鑒意義。
Hao Pan,Yuanhua Lin, Cewen Nan et al, Ultrahigh–energy density lead-free dielectricfilms via polymorphic nanodomain design, Science,2019
DOI: 10.1126/science.aaw8109
https://science.sciencemag.org/content/365/6453/578?rss=1
3. Science: 18.4%效率，CsPbI3基鈣鈦礦太陽能電池
盡管β-CsPbI3具有有利于在串聯太陽能電池中應用的帶隙，但實驗上沉積和穩定β-CsPbI3仍然是一個挑戰。上海交通大學趙一新團隊聯合EPFL的Michael Gr?tzel以及M. Ibrahim Dar和戚亞冰等人獲得了高結晶度的β-CsPbI3薄膜，具有更廣泛的光譜響應和增強的相穩定性。
基于同步加速器的X射線散射揭示了高度取向的β-CsPbI3晶粒的存在，并且敏感的元素分析-包括電感耦合等離子體質譜法和飛行時間二次離子質譜法 - 證實了它們的全無機組成。通過用碘化膽堿表面處理進一步減輕了鈣鈦礦層中裂縫和空洞的影響，這增加了電荷載流子壽命并改善了β-CsPbI3吸收層和載流子選擇性接觸之間的能級對準。由處理過的材料制成的鈣鈦礦太陽能電池具有高度可重復性和穩定的效率，在45±5℃的環境條件下達到18.4％。
Thermodynamically stabilized β-CsPbI3–based perovskite solar cells with efficiencies >18%
https://science.sciencemag.org/content/365/6453/591
4. Chem. Soc.Rev.綜述: 基于二維材料鈣鈦礦太陽能電池的電荷載流子動力學，效率和穩定性
鈣鈦礦已被確立為第三代太陽能電池最有前途的材料之一。然而器件效率和穩定性方面仍有許多重大且持久的挑戰需要解決。鈣鈦礦太陽能電池（PSC）的光伏效率極大地取決于電荷載流子動力學。這種復雜的過程包括電荷載流子的產生，提取，傳輸和收集，每個都需要以有利的方式進行調制以實現高性能。包括石墨烯及其衍生物的二維材料（TDM），過渡金屬二硫化物（例如，MoS2，WS2），黑磷（BP），金屬納米片由于高載流子遷移率和可調節的功函數特性在鈣鈦礦太陽能電池中的應用已經取得了重大進展。
近日，喬治亞理工學院 ZhiqunLin、南京大學Zhigang Zou、溫州大學Shun Wang詳細描述了作為電極，空穴傳輸層，電子傳輸層和PSC中的緩沖層的TDM（即石墨烯，石墨烯，過渡金屬二硫化物，BP等）的開發和應用的最新進展。還總結了2D鈣鈦礦作為PSC中的活性吸收層。進一步討論了TDM和2D鈣鈦礦對PSC電荷載流子動力學的影響，以全面了解它們的光電子過程。研究人員最后提出 PSC器件面臨的挑戰，以及提高光伏器件的效率和穩定性的總體目標。
Wang, S. Zou, Z. Lin, Z. et al. The charge carrier dynamics,efficiency and stability of two-dimensional material-based perovskite solarcells.Chem. Soc. Rev. 2019.
DOI: 10.1039/C9CS00254E
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/cs/c9cs00254e#!divAbstract
5. Nano Lett.: 鋰金屬-碳納米管復合負極用于高性能鋰電池
較低的庫侖效率和有害的枝晶生長阻礙了高能量密度電池中鋰負極的應用。中科大Yanbin Shen、Liwei Chen和Zhangquan Peng團隊將鋰金屬-碳納米管（Li-CNT）復合材料作為鋰電極的替代品，以解決與Li-O2電池中的鋰陽極相關的關鍵問題。
其中鋰金屬浸漬在多孔碳納米管微球基質（CNTm），并用十八烷基膦酸單層的自組裝實現表面鈍化，作為定制設計的SEI。Li-CNT復合材料的高比表面積降低了局部電流密度，因此抑制了循環時鋰枝晶的形成。此外，量身定制的SEI有效地從電解液中分離出Li-CNT復合材料，并防止電解液進一步分解。當Li-CNT復合負極與另一個基于CNTm的O2正極耦合時，所得Li-O2電池的可逆性和循環壽命得到顯著提高。
FengGuo, Tuo Kang, Zhenjie Liu, Bo Tong, Limin Guo, Yalong Wang, Chenghao Liu, XiChen, Yanfei Zhao, Yanbin Shen, Wei Lu, Liwei Chen, Zhangquan Peng, An AdvancedLithium Metal-Carbon Nanotube Composite Anode for High-Performance Lithium-OxygenBatteries, Nano Letters, 2019.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02560
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b02560
6. Nano Lett.: 蝕刻輔助合成具有多種活性表面的異相Au納米線用于硅烷氧化
在金屬催化劑表面上構建多種類型的活性位點可以增強其對特定反應的催化活性。西安交大Mingshang Jin和Kai Chen團隊通過蝕刻輔助工藝合成了具有多種活性表面位點的異相金納米線（Au NWs），該Au催化劑對硅烷氧化反應具有最高的TOF。
研究者使用PXRD和像差校正STEM來表征AuNW包含異相結構、平面缺陷和表面臺階，此外，厘清了各種活性位點對催化性能的貢獻。Au NW催化劑上的表面步驟顯示出在增強催化性能中起最重要的作用。PXRD顯示Au NW內的小比例亞穩相可以將催化活性提高1.35倍，提供了改善催化活性的途徑。在三種類型的表面活性位點中，平面缺陷的表面終止如孿晶邊界（TB）和堆垛層錯（SF）的活性低于亞穩相和Au催化劑對硅烷氧化反應的表面步驟。
ChaoqiWang, Chaoqi Wang, Xiang Li, Lei Jin, Penghan Lu, Catherine Dejoie, Wenxin Zhu,Zhenni Wang, Wei Bi, Rafal E. Dunin-Borkowski, Kai Chen, Mingshang Jin,Etching-Assisted Route to Heterophase Au Nanowires with Multiple Types ofActive Surface Sites for Silane Oxidation, Nano Letters, 2019.
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b02532
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b02532
7. ACS Nano：多功能聚多巴胺材料的合成、表面修飾及其應用
聚多巴胺(PDA)具有制備工藝簡單、生物相容性好、粘附性強、易功能化、光熱轉換效率高、猝滅效果強等優點。并且由于PDA為合成多種多功能納米材料提供了一種簡單而通用的材料表面功能化的方法，因此越來越受到人們的重視。中山大學曾小偉博士和南洋理工大學趙彥利教授合作綜述了關于PDA的合成、聚合機理、物理化學性質和應用等方面重要研究進展，重點介紹了近年來其在用于表面改性和生物醫學等領域的重要成果；最后對基于PDA的納米平臺在未來所面臨的挑戰和發展前景進行了理性的討論。
WeiCheng, Xiaowei Zeng, Yanli Zhao. et al. Versatile Polydopamine Platforms: Synthesisand Promising Applications for Surface Modification and AdvancedNanomedicine. ACS Nano. 2019
DOI:10.1021/acsnano.9b04436
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.9b04436
8. AFM：可生物降解的多功能氧化石墨烯材料用于靶向癌癥治療
斯特拉斯堡大學Alberto Bianco博士團隊利用趨化肽N -甲酰基-蛋氨酸-亮氨酸(fMLP)對氧化石墨烯(GO)進行功能化，fMLP可與甲酰基肽受體發生相互作用，后者會在包括宮頸癌細胞在內的不同癌細胞中表達。實驗證明了GOfMLP在靶向藥物遞送和殺傷癌細胞方面具有很好的效果，同時也利用拉曼光譜和透射電鏡對其生物降解能力進行了評估。結果表明，GOfMLP易受髓過氧化物酶介導的作用發生降解，并且通過該降解作用誘導中性粒細胞發生脫顆粒。共聚焦成像和流式細胞實驗表明，與非功能化的氧化石墨烯相比，GOfMLP能夠更快地將化療藥物阿霉素遞送入細胞，從而誘導更高水平的細胞凋亡。
CristinaMartín, AlbertoBianco. et al. A Biodegradable Multifunctional Graphene Oxide Platform for Targeted Cancer Therapy. Advanced Functional Materials. 2019
DOI:10.1002/adfm.201901761
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.201901761
