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利用新的鐵電相變機(jī)理實(shí)現(xiàn)了一例性能優(yōu)越的高溫多軸鐵電體進(jìn)而獲得了可實(shí)用的鐵電薄膜，而且展示了如何利用較弱的配位鍵在分子晶體中實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)無(wú)機(jī)材料難以實(shí)現(xiàn)的涉及“配位鍵斷裂與重組”的結(jié)構(gòu)相變，為開發(fā)新型分子材料打開了新的大門?通過巧妙的分子設(shè)計(jì)與晶體工程成功合成了一例分子鈣鈦礦型鐵電體[(CH3)3NOH]2[KFe(CN)6]，它可以表現(xiàn)出傳統(tǒng)無(wú)機(jī)鈣鈦礦化合物難以實(shí)現(xiàn)的涉及配位鍵斷裂與重組的鐵電相變。這種劇烈的結(jié)構(gòu)相變使該化合物具有十二重鐵電極軸（多于鈦酸鋇），居里溫度為402K（高于鈦酸鋇）。他們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)該化合物可通過簡(jiǎn)單溶液旋涂方法制備成具有良好性能的鐵電薄膜，其極化反轉(zhuǎn)的頻率高達(dá)5kHz，微觀鐵電疇可在偏置電壓下進(jìn)行可逆極化反轉(zhuǎn)，有望代替無(wú)機(jī)鐵電體用于制作下一代柔性鐵電元器件。

開發(fā)出了一種基于鈷酞菁（CoPc）分子的高性能CO 2 還原電催化劑材料。在納米尺度上，CoPc分子通過強(qiáng)π-π相互作用均勻的附著在碳納米管(CNT)外壁上，形成CoPc/CNT復(fù)合物。與CoPc分子相比，該復(fù)合物電催化劑顯著提高了CO 2 還原為一氧化碳（CO，一種在大規(guī)模化工產(chǎn)品制造中廣泛應(yīng)用的重要工業(yè)氣體）反應(yīng)的電流密度并有效改善了催化劑的選擇性以及穩(wěn)定性。在0.1 M 碳酸氫鉀 (KHCO 3 ) 電解質(zhì)中進(jìn)行電催化CO 2 還原時(shí)，CoPc/CNT復(fù)合催化劑能夠在0.52 V的過電勢(shì)下穩(wěn)定地維持10mA cm -2 左右電流密度10小時(shí)以上，并且CO的法拉第效率始終保持在90%以上。在分子水平上，通過在CoPc分子上引入氰基（CN）,得到的CoPc-CN/CNT復(fù)合物電催化劑在0.1M KHCO 3 水相電解質(zhì)中催化CO 2 還原為CO的法拉第效率在研究的電勢(shì)區(qū)間內(nèi)都達(dá)到95%以上。該CoPc-CN/CNT電催化劑能夠在0.52V過電勢(shì)下進(jìn)一步提高CO 2 還原的電流密度至15mAcm -2 ，轉(zhuǎn)化頻率（Turnover Frequency, TOF）為4.1s -1 。該復(fù)合催化劑在電催化CO 2 還原中能夠?qū)崿F(xiàn)較高的電極電流密度(可媲美當(dāng)前最好的非均相電催化劑)，同時(shí)維持單個(gè)催化位點(diǎn)的高活性(可媲美當(dāng)前最好的分子體系電催化劑)。該項(xiàng)研究表明這種分子/納米碳復(fù)合材料是一類非常誘人的能夠轉(zhuǎn)換過剩排放CO 2 為可再生燃料的電催化劑材料。

激光雷達(dá)等傳感器以及高效率砷化鎵太陽(yáng)能電池是國(guó)務(wù)院國(guó)家制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)戰(zhàn)略咨詢委員會(huì)列出的核心基礎(chǔ)元器件，本項(xiàng)目在國(guó)務(wù)院國(guó)資委以及國(guó)家級(jí)人才計(jì)劃科研項(xiàng)目支持下，聯(lián)合國(guó)內(nèi)知名企業(yè)進(jìn)行關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，研制出基于砷化鎵的超快半導(dǎo)體激光芯片與激光器可適用于激光加工、5G通信、生物醫(yī)療等領(lǐng)域，同時(shí)研制出的高效率砷化鎵薄膜三結(jié)電池曾獲得世界最高效率，相關(guān)產(chǎn)品已處于中試和量產(chǎn)階段，本項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品曾獲得過2018年度上海市科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，2020年中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)發(fā)明創(chuàng)新二等獎(jiǎng)，2020年中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)光學(xué)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。本次將展示本項(xiàng)目研制的相關(guān)砷化鎵基半導(dǎo)體激光器以及高效率柔性輕質(zhì)砷化鎵薄膜三結(jié)太陽(yáng)能電池。

近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院2019級(jí)材料物理專業(yè)本科生嚴(yán)錦同學(xué)在氧化物薄膜晶體管摻雜工程及其穩(wěn)定性研究中取得新進(jìn)展，作為第一作者在微電子器件頂級(jí)期刊《IEEETransactionsonElectronDevices》上發(fā)表了以“Electrospinning-DrivenInHfOxNanofiberChannelField-EffectTransistorsandHumidityStabilityExploration”為題的論文。

北京大學(xué)物理學(xué)院凝聚態(tài)物理與材料物理研究所、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室劉開輝教授課題組與合作者提出模塊化局域元素供應(yīng)生長(zhǎng)技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了半導(dǎo)體性二維過渡金屬硫族化合物晶圓批量化高效制備，晶圓尺寸可從2英寸擴(kuò)展至與當(dāng)代主流半導(dǎo)體工藝兼容的12英寸，有望推動(dòng)二維半導(dǎo)體材料由實(shí)驗(yàn)研究向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用過渡，為新一代高性能半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展奠定了材料基礎(chǔ)。2023年7月4日，相關(guān)研究以“模塊化局域元素供應(yīng)技術(shù)批量制備12英寸過渡金屬硫族化合物晶圓”（Modularized Batch Production of 12-inch Transition Metal Dichalcogenides by Local Element Supply）為題，在線發(fā)表于《科學(xué)通報(bào)》（Science Bulletin）。

南京大學(xué)國(guó)際地球系統(tǒng)科學(xué)研究所和地理與海洋科學(xué)學(xué)院張永光教授、居為民教授和陳鏡明院士團(tuán)隊(duì)在全球變化和陸地碳循環(huán)領(lǐng)域取得重要進(jìn)展。未來(lái)全球變暖的速率及陸地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)全球變暖的響應(yīng)是《Science》雜志列出的未來(lái)25年需要解決的125個(gè)重大科學(xué)問題之一。工業(yè)革命以來(lái)，人類活動(dòng)造成大氣中二氧化碳（CO2）的濃度持續(xù)上升。CO2濃度的不斷增加，在通過溫室效應(yīng)導(dǎo)致全球變暖的同時(shí)，也提高了植被的光合作用速率（即CO2施肥效應(yīng)），增加陸地生態(tài)系統(tǒng)吸收大氣CO2的能力（即碳匯能力），從而減緩全球變暖的速率。研究表明，大氣CO2施肥效應(yīng)是造成近幾十年來(lái)全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯顯著增加的決定性因素，也是全球變綠的主要驅(qū)動(dòng)因子之一。因此，在全球尺度定量化評(píng)估CO2施肥效應(yīng)，并分析其時(shí)空變化格局，有助于準(zhǔn)確評(píng)估全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的固碳能力以及其變化趨勢(shì)、降低未來(lái)氣候變化預(yù)測(cè)的不確定性十分重要。 盡管基于控制實(shí)驗(yàn)可以在葉片和冠層尺度對(duì)CO2施肥效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了的研究，但控制實(shí)驗(yàn)的數(shù)量、空間分布和物種代表性有限，全球尺度CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化得定量評(píng)估尚不清楚。長(zhǎng)時(shí)間序列遙感觀測(cè)為全球CO2施肥效應(yīng)研究提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。因此，該研究首先基于系列衛(wèi)星傳感器的觀測(cè)數(shù)據(jù)，研制了1982-2015年全球新型植被指數(shù)（NIRv）數(shù)據(jù)，驗(yàn)證其作為全球植被光合作用（總初級(jí)生產(chǎn)力，GPP）指示器的可行性；在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建了準(zhǔn)確評(píng)估全球CO2施肥效應(yīng)的檢測(cè)-歸因模型，揭示了近四十年全球CO2施肥效應(yīng)的時(shí)空變化特征，評(píng)價(jià)了結(jié)果的可能不確定性；最后，結(jié)合歐洲ICP Forests等機(jī)構(gòu)提供的歐洲地區(qū)葉片氮磷觀測(cè)和全球陸地水儲(chǔ)量等遙感數(shù)據(jù)，揭示了全球CO2施肥效應(yīng)時(shí)空變化的可能原因。 研究表明，全球CO2施肥效應(yīng)在近四十年呈現(xiàn)顯著的下降的趨勢(shì)；2001-2015年的全球CO2施肥效應(yīng)比1982-1996年顯著降低。全球超過70-80%的陸地植被區(qū)域CO2施肥效應(yīng)呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，歐洲、西伯利亞、南美洲和非洲大部以及澳大利亞西部地區(qū)尤為明顯；在少部分地區(qū)CO2施肥效應(yīng)存在著上升的趨勢(shì)，例如東南亞部分地區(qū)和澳大利亞東部地區(qū)。多個(gè)生態(tài)系統(tǒng)模型同樣能夠模擬出全球CO2施肥效應(yīng)的下降趨勢(shì)，但顯著低于基于遙感數(shù)據(jù)的結(jié)果。