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World File Search System合金化
通过气态氢工程恢复块状 La-Ni 金属间化合物的氧析出电催化
: 对于经济有效地驱动OER，研制出耐用的电催化剂至关重要。[5–9] 为了应对这一挑战，最近，基于非贵重过渡金属（TM：Fe、Co、Ni、Mn）的金属间化合物由于其低电阻率、可调的成分和独特的晶体结构而受到了特别的关注。[10–15] 目前对基于金属间化合物的OER电催化剂的研究集中在合金化TM和准金属（例如，B、Si、Ge、As）或贫金属（例如，Al、Ga、Sn、Bi）。[16–25] 在这些金属间化合物中，TM物质严格地原位转化为活性TM（氧）氢氧化物，而非金属在碱性OER过程中大部分从结构中浸出，导致活性纳米域的形成，从而增强催化活性。 [17,18] 此外，在大多数情况下，虽然块体金属间化合物的表面会经历重构，但其内部仍能很好地保留，从而形成具有高导电性的独特核壳结构。[21] 另外，金属间化合物也可以根据结构中非金属的尺寸和类型在施加的OER电位下完全转变，形成多孔的块体活性催化剂。[15] 尽管已经取得了令人瞩目的进展，但块体金属间化合物的转变速度比块体金属间化合物快得多。
迈向TOPCon的工业化制造
简介在过去的五年中，光伏行业见证了转换效率不断提高的发展势头。长期以来，该行业的主力一直是铝背面场 (BSF) 太阳能电池，但现在它正被钝化发射极和背面电池 (PERC) 所取代，PERC 可使生产中的转换效率超过 21%，在临近生产环境中的转换效率高达 23.6% [1]。对这些太阳能电池的详细损耗分析表明，金属/半导体触点处的少数电荷载流子复合是主要的损耗机制 [2]。通常采用两种策略来减轻复合损耗：(1) 通过扩散或合金化（例如选择性发射极或铝背面场）在金属触点下方形成重掺杂的 c-Si 区域，以减少界面处的少数电荷载流子；(2) 减少金属化面积分数。后一种策略的一个主要例子是 PERC 结构，其特点是具有局部 Al 接触的介电背面钝化，从而不仅增加了开路电压 (V oc )，而且还增加了短路电流密度 (J sc )（因为改善了红外光的背面反射）。然而，必须通过调整背面接触线（或点）的间距和基极电阻率来仔细平衡 V oc 增益和填充因子 (FF ) 损失。因此，克服这一限制的更好策略是钝化接触，它可以抑制少数电荷载流子复合并实现有效的多数电荷载流子传输。最著名的例子是 a-Si:H/c-Si 异质结（通常称为 HIT、HJT、SHJ）太阳能电池，
期刊预校样
由于具有原位合金化能力，激光束定向能量沉积已成为一种越来越受欢迎的材料发现先进制造技术。在本研究中，我们利用增材制造支持的高通量材料发现方法来探索跨度为 0 ≤ x ≤ 21 at.% 的分级 W x（CoCrFeMnNi）100-x 样品的成分空间。除了微观结构和机械特性外，还对 W 20（CoCrFeMnNi）80 成分进行了同步加速器高速 X 射线计算机辅助断层扫描，以可视化熔化动力学、粉末-激光相互作用和先前固结材料的重熔效应。结果表明，尽管构型熵很高，但当 W 浓度 > 6 at.% 时会形成 Fe 7 W 6 金属间相。当 W 浓度 > 10 at.% 时也会出现未结合的 W 颗粒，同时在 W/基质界面处出现 Fe 7 W 6 溶解带，硬度值大于 400 HV。主要强化机制归因于 Fe 7 W 6 和 W 相作为金属基复合材料的强化。重熔过程中的原位高速 x 射线成像显示，额外的激光通过并未促进 Fe 7 W 6 或 W 相的进一步混合，这表明，尽管 W 溶解到 Fe 7 W 6 相中在热力学上是有利的，但在动力学上受到金属间相的厚度/扩散率以及激光工艺的快速凝固的限制。
加速电化学 CO2 还原至多...
通过电化学方法将 CO2 还原 (CO2R) 为乙烯和乙醇，可以将可再生电能长期储存在有价值的多碳 (C2+) 化学品中。然而，碳 - 碳 (C - C) 偶联是 CO2R 转化为 C2+ 的速率决定步骤，其效率低下且稳定性差，尤其是在酸性条件下。在这里，我们发现，通过合金化策略，相邻的二元位点可以实现不对称的 CO 结合能，从而促进 CO2 到 C2+ 的电还原，超越单金属表面上由缩放关系决定的活性极限。我们通过实验制备了一系列 Zn 掺入 Cu 催化剂，这些催化剂表现出增强的不对称 CO* 结合和表面 CO* 覆盖率，可在电化学还原条件下实现快速的 C - C 偶联和随之而来的加氢。进一步优化纳米界面处的反应环境可抑制氢气的释放并提高酸性条件下的 CO2 利用率。结果，在弱酸性 pH 4 电解质中，我们实现了 31 ± 2% 的高单程 CO 2 到 C 2+ 产量，单程 CO 2 利用率 > 80%。在单个 CO 2 R 流电池电解槽中，我们实现了 91 ± 2% 的 C 2+ 法拉第效率，其中乙烯法拉第效率高达 73 ± 2%，全电池 C 2+ 能量效率为 31 ± 2%，在 150 小时内以商业相关电流密度 150 mA cm − 2 实现 24 ± 1% 的单程 CO 2 转化率。
2D MXenes 氧化稳定化学的最新进展
二维过渡金属（TM）碳化物和碳氮化物（称为MXenes）自2011年首次亮相以来，由于其二维层状结构和优异的物理化学性质，在各个应用领域引起了极大关注。[1] MXenes 可以从相应的层状 MAX 相中衍生出来，其结构公式为 M n + 1 AX n（n = 1–3）。[2] MAX 相化合物由过渡金属（M）层与 C 或 N 层（X）交错组成，强的 M X 键进一步通过 III A 或 IV A 族元素（A）的单原子层插入，呈现原子层和六方晶体结构。[3,4] 通常，可以通过优先溶解和提取 MAX 相结构中弱键合的 A 层来获得 MXenes。 [5,6] 在水相中蚀刻和剥离过程中，高反应性的TM表面立即与F、OH和=O等物质连接，得到MXene通式：M n + 1 X n T x （T x 代表表面物质）。[7–9] 基于丰富的表面终端、独特的混合共价键和金属键的层状结构，MXenes表现出有趣的功能性能，如优异的电化学和光学性能、优异的热导率、高电导率和突出的机械特性。[10–13] MXenes的这些性质可以通过改变微观结构、元素组成和表面终端来进一步调节，[14–19] 例如，通过改变M或X元素、合金化M或X层，[20–24] 以及通过使用多元素（M）面外或面内顺序在MXene结构中构造特殊空位。 [23,25–29] 因此，多功能且具有潜在可扩展性的合成技术使 MXene 材料在性能可调的二维材料领域中占据了独特的地位。[30]
AtomAgents：通过物理学进行合金设计和发现——……
新合金的设计是一个多尺度问题，需要采用整体方法，包括检索相关知识、应用先进的计算方法、进行实验验证和分析结果，而这个过程通常很慢，只有人类专家才能完成。机器学习 (ML) 可以帮助加速这一过程，例如通过使用深度替代模型将结构和化学特征与材料特性联系起来，反之亦然。然而，现有的数据驱动模型通常针对特定的材料目标，在整合领域外知识方面的灵活性有限，无法适应新的、不可预见的挑战。在这里，我们通过利用多个 AI 代理的独特功能来克服这些限制，这些代理在动态环境中自主协作以解决复杂的材料设计任务。所提出的物理感知生成式 AI 平台 AtomAgents 结合了大型语言模型 (LLM) 的智能以及在各个领域具有专业知识的 AI 代理之间的动态协作，包括知识检索、多模态数据集成、基于物理的模拟以及跨模态的综合结果分析，其中包括数值数据和物理模拟结果的图像。多智能体系统的协同努力可以解决复杂的材料设计问题，例如自主设计与纯金属相比性能增强的金属合金。我们的结果能够准确预测合金的关键特性，并强调了固溶体合金化在引导先进金属合金开发方面的关键作用。我们的框架提高了复杂多目标设计任务的效率，并为生物医学材料工程、可再生能源和环境可持续性等领域开辟了新途径。
目的：本文概述了一些能够在铝/铝合金金属基复合材料中实现原位增强的陶瓷材料
目的：本文概述了在激光加工过程中能够在铝/铝合金金属基复合材料 (MMC) 中实现原位强化的一些陶瓷材料。本文还提出了进一步利用原位强化能力开发高质量 MMC 原料材料的观点。设计/方法/方法：撰写本文所采用的方法包括对 MMC 增材制造 (AM) 相关文献的回顾。结果：人们普遍认为，原位强化方法已被证明比非原位方法更具优势。尽管仍存在一些挑战，例如有害相的形成和低熔点元素的蒸发，但原位强化方法可用于为 MMC 的 AM 定制设计复合粉末原料材料。在激光熔化成所需组件之前对原位金属基复合粉末进行预处理或定制设计，为金属增材制造带来了更多希望。实际意义：尚未解决开发可使用合适的 AM 技术直接制造而无需预先进行混合或机械合金化等粉末加工的 MMC 粉末原料的需求。因此，拥有预处理的原位增强 MMC 原料粉末可以轻松制造 MMC 并具有 AM 技术粉末回收的其他优势。原创性/价值：本文解释的想法与金属基复合材料 AM 加工的材料开发有关。本文指出了 MMC 材料原料粉末开发的未来趋势以及进一步开发 MMC 和 AM 技术的新思路。强调了定制设计复合粉末而不是仅仅混合它们的优势。关键词：金属基复合材料、原位增强、AM 材料、SLM、直接打印对本文的引用应以以下方式给出：UA Essien、S. Vaudreuil，用于增材制造的原位金属基复合材料开发：视角，材料与制造工程成就杂志 111/2 (2022) 78-85。 DOI：https://doi.org/10.5604/01.3001.0015.9997
非化学计量 NiFeMo 固溶体
HER 动力学缓慢，而 Ni 则具有一些积极特性，例如高导电性、稳定性和相对较高的地球丰度。[1,3] 自 20 世纪 60 年代以来，人们做出了巨大努力来提高 Ni 基电催化剂的催化活性，采用了各种有希望的候选材料，例如镍的氢氧化物、二硫属元素化物、磷化物、碳化物等。[1,4] 通常，可以通过调整催化剂的形貌（例如，生产纳米线、纳米片、纳米颗粒等）来增加活性表面积，以及改善可用活性位点的固有活性（例如，通过合金化、掺杂、缺陷工程等）来增强催化活性。对于镍而言，形成合金是改变形貌和内在活性的常用策略，其中 NiCo、NiFe 和 NiMo 混合物已被鉴定为很有前途的 HER 电催化剂。[2b,4,5] 多组分合金的使用是二元体系的自然延伸，其中已经研究了三元合金，例如 CuAlNi、NiMoFe 和 NiMoW[2b,4]，尽管每种金属的作用尚不完全清楚。在常见的 Ni 合金中，NiFe 混合物通常表现出更好的催化性能，特别是，在这些合金中添加 Mo 可以降低起始电位，这是由于有利的氢-金属相互作用和增加活性位点的数量。[4,6] 因此，NiFeMo 合金是最有前途的 HER 电催化剂之一，主要通过热液工艺[7]或电沉积生产。 [8] 合成技术的选择对催化剂的形貌有显著的影响，一般来说，不同的合成技术具有不同的最佳 Ni:Fe:Mo 金属比。此外，这些技术的特点是产量低、材料负载有限，使其在大规模应用中的使用变得复杂。因此，寻找一种能够生产三金属合金的可扩展技术对于氢经济的发展至关重要。溶液前体等离子喷涂 (SPPS) 是一种很有前途的技术，它有可能生产出各种具有适合作为电催化剂的特性的涂层 [9]。因此，在本研究中，我们表明，在等离子喷涂过程中使用含有 Ni、Fe 和 Mo 金属盐的液体前体
激光增材制造实现新材料概念
14.1 – 简介 在增材制造工艺中，使用化学或物理过程将液体、粉末、线材或箔片逐层堆积起来，形成部件。直接能量沉积 (DED) 或粉末床熔合 (PBF) 可用作增材制造工艺，其中使用金属粉末或线材在现有部件的基材或自由曲面上打印致密的金属层 [1]。金属粉末（纯元素、元素混合物、母合金）或金属线材高速熔化，并瞬间逐层沉积在相应的金属基材上。在所谓的激光熔覆 [2] 中，该技术通常用于涂覆涂层或工具维修。与减材工艺相比，增材工艺节省时间和资源，因为材料只在需要的地方添加。通常使用成熟的钢、镍基合金或钛合金。但是，也可以通过粉末混合物的原位合金化获得全新的材料，或者通过在堆积过程中改变粉末混合物的成分来创建材料梯度 [3]。高熵合金 (HEA) 代表了未来应用的一个新研究领域。它们由大量元素形成，所有元素都以类似的高浓度存在，例如由锆、铌、铪、钽或钨组成的合金 [4]。形成的合金通常可以是单相或多相混合晶体。HEA 通常可以结合高强度和非常好的延展性。原位合金化为未来生产具有出色高温机械性能的新型金属部件提供了快速材料筛选的独特可能性。长期以来，由于耐火合金的熔点高，其制造仅限于真空电弧重熔。使用基于激光的方法，这些金属被聚焦的激光束局部熔化并沉积在增材制造中。除了材料开发之外，增材制造还为组件设计提供了极大的设计自由度，例如，可用于开发基于仿生原理的负载优化设计 [5]。为了增加增材制造的多功能性，可以使用激光后处理来修改采用该技术生产的零件的表面[6-9]。市面上有不同类型的激光源，这确保了它们适用于广泛的应用，连续波 (cw) 激光器通常用于降低表面粗糙度，而脉冲激光器则用于修改表面功能并提高几何精度。即使有可能取代增材制造工艺链中的某些步骤，当最终制造的组件的局部区域需要特定特性时，采用激光后处理作为附加步骤也被证明是有益的。
5d 过渡金属铝合金中来自外部散射的巨自旋霍尔效应和自旋轨道扭矩
磁性赛道存储器。[7,8] 自旋流可通过自旋霍尔效应 (SHE) 由电荷电流产生。人们对某些类别的高质量晶体化合物产生了浓厚的兴趣，这些化合物可产生源自此类材料本征电子能带结构的较大自旋霍尔效应：[9,10] 此类材料包括拓扑绝缘体 [11–13] 以及狄拉克和外尔半金属 [14–16]。然而，在这里，我们展示了非常大的自旋霍尔效应，它是由室温下由 5 d 元素和铝形成的高阻合金中的外部散射产生的，在实际应用中非常有用。自旋轨道相互作用 (SOI) 在自旋霍尔效应中起着核心作用，通常原子序数 Z 越大，自旋霍尔效应越大。此外，化合物或合金中组成元素的 Z 值差异越大，外部散射就越大，因此 SHE 也越大。[17,18] 在这方面，将铝等轻金属与 5 d 过渡金属合金化预计会产生较大的外部 SHE。[19] 在本文中，我们表明 M x Al 100 − x（M = Ta、W、Re、Os、Ir 和 Pt）合金不仅电阻率 ρ 发生剧烈变化，而且自旋霍尔角 (SHA) θ SH 和自旋霍尔 (SHC) σ SH 也随其成分 x 而变化。我们发现，在许多情况下，在临界成分下，会从高度无序的近非晶相转变为高度结晶相。此外，我们发现电阻率和 SHA 在外部散射最大化的非晶-结晶边界附近表现出最大值。为了支持这一猜想，我们发现最大电阻率的大小和相应的 SHA 随 Z 系统地变化。这表明 5 d 壳层的填充起着至关重要的作用，因为电阻率和 SHA 与 M 的 5 d 壳层中未配对电子的数量有关，因此当 M = Re 或 Os 时，ρ 表现出最大值（根据洪特规则，未配对 d 电子的数量分别为 5、6）。我们发现电阻率与 SHA 大致成线性比例，因此与 θ SH 成反比的功耗（ / SH 2 ρ θ ≈ ）在最大 SHA 时最小。[20] 因此，我们发现 M x Al 100 − x 是功率较小的优良自旋轨道扭矩 (SOT) 源