1.三維全介電超材料固體浸沒透鏡
（Three-dimensionalall-dielectric metamaterial solid immersion lens for subwavelength imaging atvisible frequencies）
雖然全介電超材料是在納米尺度操縱光的金屬基超材料的低損耗替代品，有很多潛在應用，但是限於目前的納米加工技術，迄今為止此類材料的報導非常少。Fan等人開發了一種新的「納米-固體-流體組裝」法，即利用15nm的TiO2納米粒子作為構建模塊，在可見光頻率建立了第一個三維全介電超材料。因為其具有光學透明性、高折射率以及深亞波長結構，所以這
種基於全介電超材料的三維固體浸沒透鏡（mSIL）可以用於製造在白光下產生小於等於45納米超解析度清晰圖像的光學顯微鏡。理論分析表明，在相接觸的TiO2之間可以形成電場增強，這將有效約束和傳播深亞波長尺度的可見光。而這賦予基於超材料的固體浸沒透鏡以特殊的能力，使其能夠照亮觀察對象表面大面積的納米近場倏逝點，並收集倏逝信息將其轉化成傳播波。Fan等人研究的全介質超材料設計方法展示出了用於開發可見光頻率低損耗納米光子器件方面的潛力。（Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.1600901）
2.納米晶體催化劑中的各向異性相分離和遷移
（Anisotropicphase segregation and migration of Pt in nanocrystals en route to nanoframecatalysts）
雙金屬納米晶體中的組分不均勻性為操控納米晶體功能提供了額外的變量。然而，理解如何控制納米晶體中各向異性元素分布是納米催化劑設計要到達更高層次所面臨的巨大挑戰。
Niu等人展示了鉑-鎳菱形十二面體中相偏析的演化軌跡。在導致鉑最終偏析成為14軸的菱形十二面體的初始生長階段，沿<111>和<200>方向富鉑相的各向異性生長，形成了高度分支化的、嵌入在富鎳殼中的富鉑十四足結構。隨著生長時間的繼續增長，富鉑相有選擇性地通過14軸向外遷移至24邊，使得菱形十二面體成為富鉑框架包圍富鎳內部相的形式。各向異性相分離和遷移機制的發現，為按組分分布和性能要求製備納米催化劑提供了一種完全全新的方式。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4724）
3.手性金屬-有機框架中分子的配位排列
（Coordinativealignment of molecules in chiral metal-organic frameworks）
手性金屬有機框架，MOF-520，可用於配位結合和排列具有不同大小、複雜性和功能的各種分子。這種配位排列方法能有效降低動態自由度，因此可以利用單晶X-射線衍射技術來測定分子結構。金屬有機框架主幹的手徵性也可以作為參考來解析結合分子的絕對構型。代表四種常見官能團（伯醇、酚、鄰二醇和羧酸）的十六種分子，複雜性從甲醇到植物激素（赤黴素，含有八個手性中心），結晶形成的結構均能夠被精確地確定。
Seungkyu等人區分了赤黴素中的單鍵和雙鍵，且對映選擇性地晶化了外消旋茉莉酸，在此之前其絕對構型只根據其衍生物進行過推斷。（Science DOI: 10.1126/science.aaf9135）
4.過摻雜銅氧化物中臨界溫度對超流密度的依賴
（Dependence of the criticaltemperature in overdoped copper oxides on superfluid density）
欠摻雜銅氧化物超導體的物理學問題，包括其贗能隙、自旋和電荷有序及其與超導的關係引起了人們激烈的討論。對部分過摻雜樣品的前沿研究表明，超流密度遠低於預期，但這歸因於配位缺損、無序和相分離。
Božović等人通過研究La2-xSrxCuO4整個過量摻雜的相圖，發現其中的磁性穿透深度和相剛度取決於溫度和摻雜。他們測得的樣品的磁性穿透深度和相位剛度的絕對值具有的千分之一精確度，大量統計數據表明了明確的趨勢和內在特性。均相薄膜中臨界超導溫度的變化十分微小（小於1K）。各級摻雜相剛度隨溫度線性減小。零度相剛度對臨界超導溫度的依賴是線性的，但有一定的偏移，然而，接近原點這種依賴關係變成了拋物線。這樣的比例規律與標準巴丁-庫珀-施裡弗的描述不符。（Nature DOI: 10.1038/nature19061）
5.鐵表面電子摻雜的磷族元素化合物Ba(Fe1.94Co0.06)2As2中的增強超導
（Enhanced superconductivity in surface-electron-doped iron pnictide Ba(Fe1.94Co0.06)2As2）
鈦酸鍶上的單層FeSe的超導轉變溫度（TC）已經被增強到高達100K。在具有類似單層FeSe電子結構的鐵的硫族化物材料中也發現了高超導轉變溫度。這表明可以通過電子摻雜來實現更高的超導轉變溫度。但是這一直局限於硫族化物，並且與鐵的磷族化合物截然不同，其達到最大TC是由空穴和電子包形成的顯著的費米面嵌套不穩定性來實現的。
Kyung等人報導了利用角分辨光電子能譜特徵揭示了表面摻雜使Ba(Fe1−xCox)2As2的Tc由24K單調增加到了41.5K。研究結果表明，伴隨費米面拓撲改變的較高的電子摻雜對於超導來說是十分有利的，且不僅對鐵的硫族化合物有利，對於鐵的磷族化合物也有利。（Nature Materials DOI: DOI: 10.1038/NMAT4728）
6.碳包裹的鐵納米粒子催化劑
（Identification of carbon-encapsulated iron nanoparticles as activespecies in non-preciousmetal oxygen reduction catalysts）
氧還原反應所需的有效和廉價的催化劑一直是燃料電池大規模應用的瓶頸。鐵基非貴金屬催化劑表現出良好的活性和穩定性，是目前商用鉑催化劑的替代品之一。然而，非貴金屬催化劑中的活性位點一直未得到確認，從而阻礙了新的催化劑的發展。
Varnell等人最近展示了用高溫氣相氯氣和氫氣處理一種鐵基非貴金屬催化劑，能夠實現催化劑的可逆活化和去活化。另外，他們利用X射線吸收譜和穆斯堡爾譜觀察到隨著氯氣和氫氣的處理催化劑多相性減小。實驗揭示了鐵納米顆粒臨近的位點對於催化劑的活性和穩定性起著主要作用。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12582）
7.含鐵沸石中的活性位點
（The active site of low-temperature methane hydroxylation iniron-containing zeolites）
將甲烷轉變為甲醇的有效催化方法可能具有深遠的經濟意義。含鐵沸石（微孔矽酸鋁礦物）在這方面具有優異的性能，能夠在室溫快速將甲烷羥基化為甲醇。儘管在其反應活性方面的研究已有近30年，但是活性位點的本質和決定其優異活性的因素仍然不清楚。主要困難在於反應物種-α-Fe(II)和α-O的探測具有很大的挑戰性。
最近，Snyder等人報導了一種通常用於生物無機化學中的位點選擇譜的方法來克服這一問題。磁圓二色性揭示了α-Fe(II)是一種單核、高自旋的平面正方形的Fe(II)位點，而反應中間產物α-O是一種單核、高自旋的Fe(iv)=O物種，其優異的活性來源於沸石晶格強加的一種約束性的配位幾何。這些研究結果表明這一方法在探索活性位點方面具有重要的應用價值。（Nature DOI: 10.1038/nature19059）
8.MoS2/WS2異質結構中熱激發子的超快形成
（Ultrafast formation of interlayer hot excitons in atomically thin MoS2/WS2heterostructures）
由二維過渡金屬二硫化物構成的範德瓦爾斯異質結構作為一種新材料，在光電和光伏應用方面具有很大的潛力。然而，這些結構中光電流的產生為何如此高效仍然是一個未解之謎。
最近，Chen等人利用能態分辨超快可見/紅外微光譜儀獲得了在從MoS2/WS2界面層內激發到層間激發的過渡中電子轉移中間態的確切實驗證據，自由載流子遷移過界面的速度遠遠大於層內激子的複合速率。這一結果很好地解釋了顯著的電荷轉移率和光電流是如何形成的。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12512）
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