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有机电致变色储能材料及器件设计
在不影响储能器件电化学性能的同时，将电致变色等多功能特性集成到储能器件中，可以有效促进器件多功能化的发展。与无机电致变色材料相比，有机材料具有制备简便、成本低、颜色对比度大等显著优势，其中大部分聚合物材料表现出优异的电化学性能，可广泛应用于储能器件的设计和开发。本文重点介绍有机电致变色材料在储能器件中的应用，详细讨论了不同类型有机物的作用机理、电化学性能以及有机电致变色材料在相关器件中的不足之处。
二维材料中的相变 - 李巨课题组
大量核素和电子的自组织导致物质出现不同相。相代表一种可以在空间上无限复制的组织方式，其特性会随着外场的变化而不断变化，与其他相不同。因此，当材料经历相变时，某些系统特性会发生变化。相变的一般特征是，它要么涉及根据相变的朗道范式 1 – 3 的序参量的不连续性，要么涉及拓扑不变量的变化 4、5。发现、表征和控制物质的不同相是凝聚态物理学和材料科学的核心任务。特别是，对二维系统中相变的研究在促进我们对相变的理解方面发挥了至关重要的作用（图 1）。 2D 材料 6 – 10 是可以在两个方向上无限复制，但在第三个方向上具有原子级厚度的物质。例如，单层 MoS 2 的厚度为 6.7 Å，在通过机械剥离 6 制备的实验室样品中，平面内厚度通常为微米，因此，其长宽比为 ~10 3 或更大。为了进行比较，一张典型的 A4 大小的纸（~100 μm × 29.7 cm × 21 cm）的长宽比也相似，为 ~10 3 。虽然 2D ↔ 3D/1D 相变无疑是有趣的讨论主题，但在这里，我们重点关注 2D → 2D 转变。最早对 2D 相变的研究大多是理论上的；例如二维 Ising 自旋模型的精确解 11 、 Hohenberg–Mermin–Wagner 定理的提出 12 , 13 以及 Kosterlitz–Thouless 转变的发现 14 , 15 (图 1 )。20 世纪 80 年代初，半导体技术的进步使得人们能够实验研究半导体界面和强磁场下的二维电子系统，从而带来了突破性的
2D材料中的量子发射器 - UTS的作品
量子发射器已成为基本科学和新兴技术的重要工具。近年来，12 eld的重点已转移到探索和识别新的量子系统，该系统由原子上薄的二维材料的新兴库启用。在这篇综述中，我们强调了2D系统中量子发射器工程技术的当前状态，重点是过渡金属二烷核化合物（TMDCS）和六角形氮化物。我们首先要回顾TMDC的进度，重点是发射机工程，调整其光谱特性以及观察层间激子的能力。然后，我们讨论HBN中的发射器，并专注于发射器的起源，工程和新兴现象 - 跨越超分辨率成像和光学自旋读数。我们通过讨论在具有等离子和介电光子腔的2D宿主中整合发射器的实践进步，并由量子光 - 形式相互作用支撑。我们结束了实践芯片量子光子应用的途径，并在这项研究中强调了挑战和机遇。
纳米材料中的细胞器靶向基因递送
转化和生物学，但现在已扩展到基于纳米材料（NM）载体的使用。11,12更重要的是，在动物细胞中已经证明了靶向亚细胞细胞器的能力，但是由于复杂的植物细胞环境和细胞壁的存在，植物内的挑战面临进一步的挑战。 13,14这是叶绿体和线粒体的高拷贝数进一步加剧的，这对于植物中的代谢至关重要。 尽管有这些挑战，但在调整NM介导的细胞器选择靶向输送方面取得了进展。 在本专题文章中，我们回顾了植物内的主要细胞器靶标以及植物细胞器递送的相关挑战，重点是防止有效递送的物理和化学障碍。 然后，我们检查了在植物细胞中表现出货物的递送和吸收的主要类别，这些NMS基于其理化特性，从而突出了其细胞器特异性。 我们还专门概述了植物细胞器转化的三个主要目标：核，线粒体和叶绿体。 尽管其他一些评论文章已广泛地介绍了NM介导的植物递送的话题，但我们旨在提供有关细胞器靶向的递送方法的全面概述，这些方法对植物生物工程的高度相关。11,12更重要的是，在动物细胞中已经证明了靶向亚细胞细胞器的能力，但是由于复杂的植物细胞环境和细胞壁的存在，植物内的挑战面临进一步的挑战。13,14这是叶绿体和线粒体的高拷贝数进一步加剧的，这对于植物中的代谢至关重要。尽管有这些挑战，但在调整NM介导的细胞器选择靶向输送方面取得了进展。在本专题文章中，我们回顾了植物内的主要细胞器靶标以及植物细胞器递送的相关挑战，重点是防止有效递送的物理和化学障碍。然后，我们检查了在植物细胞中表现出货物的递送和吸收的主要类别，这些NMS基于其理化特性，从而突出了其细胞器特异性。我们还专门概述了植物细胞器转化的三个主要目标：核，线粒体和叶绿体。尽管其他一些评论文章已广泛地介绍了NM介导的植物递送的话题，但我们旨在提供有关细胞器靶向的递送方法的全面概述，这些方法对植物生物工程的高度相关。
纳米结构材料中强度和可塑性的微力学
摘要在纳米材料力学实验室和俄罗斯科学学院机械工程学研究所的纳米材料力学和缺陷理论中对研究活动进行了简要综述。它涵盖了旨在解释和理论描述这些材料机械行为的以下特征：与错位的经典Hall-Petch法律，同质和异构的成核的偏差，晶粒边界滑动，其适应性的机制以及其适应性，旋转变形，旋转变形，变形二，变形的晶粒和范围的机制，以及相互作用的范围和相互作用。讨论了一些最重要且最有趣的结果，并将其与实验研究和计算机模拟的可用数据进行了比较。
2D材料中的可调第二次谐波生成
非线性光学频率转换与非线性介质相互作用以生成新频率，是现代光子系统中的关键现象。然而，这些技术的主要挑战在于难以调整在给定材料中驱动这种影响的非线性电敏感性。作为一种对光学非线性的动态控制，这很大程度上仍然局限于研究实验室，从而将其实际用作用作光谱工具。在这项工作中，我们旨在通过探索两种潜在的机制来推动具有可调非线性响应的设备的开发，以在二维材料中对二阶光学非线性进行电力。具体来说，我们考虑了两种配置：在第一个材料中，材料本质上并未表现出第二谐波生成（SHG），但这种反应是由外部场引起的；第二，外场会诱导已经表现出SHG的材料中的掺杂，从而改变了非线性信号的强度。在这项工作中，我们使用实时的AB-Initio方法研究了这两种配置，但在平面外的外部场上，包括屏蔽的电子电子相互作用中掺杂引起的变化的影响。然后，我们讨论当前计算方法的局限性，并将我们的结果与实验测量进行比较。
随机颗粒物材料中的平均传输波
抽象的微波遥感在穿过云或致密冰时会显着改变。这种现象不是微波唯一的；例如，在穿过异质组织时，超声也会受到破坏。了解充满粒子的环境中的平均传输是改善数据提取的核心，甚至可以创建可以选择性地阻断或吸收某些波频率的材料。大多数计算平均传输场的方法都假定其满足具有复杂有效波数的波动方程。然而，最近的理论工作已经预测了一个以上的有效波，即使在统计上的各向同性和标量波的材料中也可以传播。在这项工作中，我们通过使用不做任何统计假设的高保真蒙特卡洛模拟，提供了这些预测多个有效波的第一个明确证据。为了实现这一目标，有必要填充颗粒物材料理论中缺失的链接：我们证明，入射波不会在材料中传播，通常将其作为称为Ewald -Oseen灭绝定理的假设。通过证明这一点，我们得出结论，灭绝长度（灭绝的距离所需的距离）等于粒子之间的相关长度。
卤化物钙钛矿：从材料到光电器件
近十年来，卤化物钙钛矿得到了广泛的研究，部分原因是钙钛矿基太阳能电池的能量转换效率得到了前所未有的快速提高。除了太阳能电池之外，基于钙钛矿的光电器件如光电探测器和发光器件也已展示出令人印象深刻的性能，这得益于大的吸收系数、可调的带隙、缺陷容忍度和长的载流子扩散长度。尽管这些领域已经取得了重大进展，但是包括长期稳定性和铅的毒性在内的一些挑战极大地限制了它们的商业化。人们已经付出了巨大的努力，从光物理的基本理解、材料工程和性能优化等方面来解决这些长期存在的问题。本期特刊以“卤化物钙钛矿：从材料到光电器件”为主题，包括一条评论、四篇综述和五篇原创研究文章，涵盖了所有提到的主题。在本期特刊中，熊等人。来自新加坡南洋理工大学的李建军等 [1] 深入评述了基于钙钛矿的激子极化玻色-爱因斯坦凝聚态的研究现状和未来的研究方向。Koleilat 等 [2] 详细总结了维度工程包括形态工程和分子工程如何影响它们的带隙、结合能和载流子迁移率，从而影响光电探测器和太阳能电池的性能。李等 [3] 综述了二维钙钛矿中自陷激子的研究进程，包括自陷激子的起源，如何检测和控制自陷激子以及自陷激子的存在如何影响钙钛矿基光电器件的性能。唐等 [4] 详细评述了自陷激子在钙钛矿中的研究进展，包括自陷激子的起源，如何检测和控制自陷激子以及自陷激子的存在如何影响钙钛矿基光电器件的性能。 [4] 收集了钙钛矿基发光二极管的外量子效率、亮度和稳定性状态等性能矩阵，向读者简要而全面地介绍了该领域。陈等 [5] 总结了下一代硅基串联太阳能电池的可能顶部电池，并进一步提出了有希望的候选顶部电池。梅等 [6] 通过一种简单的一步滴涂法探索了前体浓度如何影响可印刷无空穴导体介观钙钛矿太阳能电池的性能；游等 [7] 通过使用无掺杂聚合物聚（3-己基噻吩-2,5-二基）（P3HT）作为空穴传输层，研究了无机钙钛矿太阳能电池的性能和热稳定性。钟等[8] 采用刮刀涂布法制备宽带隙甲脒溴化铅薄膜，并研究表面活性剂种类对基于所制备薄膜的太阳能电池性能的影响。魏等。[9] 展示了如何通过复合工程制造高效的钙钛矿基发光二极管。Mu 等人 [10] 提出了一种电晕调制装置结构，以在电子束激发下实现钙钛矿量子点中的随机激光发射。本期特刊中出现的十篇文章仅涵盖了这个快速发展的钙钛矿社区最新进展的一小部分。我们希望本期特刊能为卤化物钙钛矿社区提供有用的参考，并激发这些研究领域的更多研究。