1. Nature Materials：等離激元催化CO2還原新進展
金屬納米顆粒可以從光源收集能量并將其轉移到吸附的氣體分子上，從而降低化學反應溫度。但是，大多數報道的反應，例如乙烯環氧化，氨分解和H-D鍵形成都是放熱反應，在室溫下僅能形成H-D鍵。這些反應需要較低的活化能（<2 eV），使用可見光局域表面等離激元可以輕松實現（從?1.75 eV到?3.1 eV）。近日，美國國立標準技術研究所的Wei-Chang D. Yang教授和Renu Sharma教授共同報道了可以通過使用深紫外范圍內的局部表面等離激元，在室溫下引發需要更高活化能（> 3.1 eV）的吸熱反應。1） 通過利用高能電子同時激發Al納米粒子的多個局部表面等離激元模式，開始在室溫下通過C將CO2還原為CO。2） 使用環境透射電子顯微鏡激發和表征Al局部表面等離激元共振，并同時測量在CO2環境中納米顆粒附近碳氣化的空間分布。3）這種方法為探索其他在室溫下由等離子體場引發的與工業相關的化學過程開辟了道路。
Canhui Wang at al. Endothermic reaction at room temperature enabled by deep-ultraviolet plasmons. Nat. Mater., 2020.DOI: 10.1038/s41563-020-00851-xhttps://www.nature.com/articles/s41563-020-00851-x2. Nature Materials：電子能帶結構的拓撲在過去的十年中，與物理系統有關的拓撲研究迅速發展。對研究新的拓撲階段至關重要的是，要了解展示這些拓撲階段的材料以及對材料化學的精確控制。使用對稱指標來識別拓撲材料候選者的新理論方法的融合以及高質量單晶的合成起著關鍵作用。近日，美國哈佛大學的Prineha Narang教授課題組專注于拓撲Weyl和Dirac半金屬的最新研究。1）著重于磁性Weyl半金屬和手性晶體中出現的費米子及其對激發的極端響應。3）進一步研究了拓撲材料科學界要尋求的開放性問題和方向，包括探索Weyl半金屬和腔體填充拓撲材料的非平衡特性。
Prineha Narang et al. The topology of electronic band structures. Nat. Mater., 2020.DOI: 10.1038/s41563-020-00820-4https://www.nature.com/articles/s41563-020-00820-43. Nature Materials：碳是六方氮化硼可見光子發射的來源六方氮化硼（hBN）中的單光子發射器（SPE）由于其卓越的光學性能，在過去幾年中受到越來越多的關注。然而，盡管有大量的實驗結果和理論計算，但仍存在難以捉摸的缺陷結構。近日，悉尼科技大學的Igor Aharonovich教授課題組報道了通過各種自下而上的合成方法并直接通過離子注入，控制雜質向hBN中的摻入，我們提供了直接的證據證明可見的SPE與碳有關。1） 在這些缺陷的集合體上證明了室溫光學檢測的磁共振。2） 進行離子注入實驗，并確認只有碳注入才能在可見光譜范圍內產生SPE。3） 對最簡單的12個含碳缺陷物質的計算分析表明，帶負電荷的VBC-N缺陷是可行的候選物，并預測面外變形會使該缺陷對環境敏感。4） 本文結果解決了關于hBN可見光范圍內單個發射器起源的長期爭論，這將是對量子光子器件中這些缺陷進行設計的關鍵。
Noah Mendelson et al. Identifying carbon as the source of visible single-photon emission from hexagonal boron nitride. Nat. Mater., 2020.DOI: 10.1038/s41563-020-00850-yhttps://www.nature.com/articles/s41563-020-00850-y
