兩篇頂尖Nature子刊！南京理工在相變前沿領域連續取得重大突破！

搞不銹鋼的

2021年6月1日 10:02

相變是材料不同形態之間的轉換，是材料科學領域的最基礎性的問題，對研究材料結構和性能具有重要理論意義和工程應用價值。通過相變可以精細調控先進結構和功能材料的微觀結構，從而把性能調控做到極致。近日，南京理工大學材料科學與工程學院/格萊特研究院在相變前沿領域連續取得重大突破，在國際頂級期刊Nature Photonics、Nature Materials上相繼發文。

文章鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41566-020-00743-1

https://www.nature.com/articles/s41563-021-01011-5

針對顯示與照明的共性關鍵基礎白光電光源，材料學院曾海波團隊提出“單層電致白光”新思路，以“Efficient and bright white light-emitting diodes based on single-layer heterophase halide perovskites”為題發表在Nature Photonics上，該論文一作為陳嘉偉、王健（華盛頓大學），通訊作者為徐曉寶、宋繼中、David Ginger（華盛頓大學）、曾海波，實現了鈣鈦礦相變研究三重奏：抑制，調控，協同。該文報道了鈣鈦礦的“相變協同光電效應”，研究人員發現鈣鈦礦CsPbI3黑相和黃相共存時，會引發兩相之間的光電協同效應。基于該效應發展了量子效率6.5%，亮度12200 cd m-2的只有單層發光半導體的白光LED。本工作提出的“鈣鈦礦高效電致白光”新思路有望促進既促進對低成本、高性能等傳統特征白光LED的研發，又促進對立體、透明、柔性照明顯示等新一代白光電光源的探索，將在鈣鈦礦與照明顯示交叉領域引起新一波研究熱潮。

圖 a.曾海波團隊及蘭司團隊論文部分作者合影，從左至右依次為博士生劉思楠、博士生陳嘉偉、徐曉寶教授、蘭司教授以及曾海波教授， b.白光LED的器件結構及性能，c.橋接非晶態與晶態的中程序結構單元模型以及該結構存在于非晶態和晶態的直接實驗觀測證據。

針對非晶材料相變過程結構單元的演變的實驗觀測，材料學院蘭司教授團隊領銜在最新一期《自然·材料》中報道了橋接非晶態與晶態物質的一種手性中程序結構→南京理工《Nature Materials》：非晶合金材料取得突破性進展。南京理工大學為第一通訊單位，蘭司教授為該論文第一和共同通訊作者、香港城市大學王循理教授、美國阿貢國家實驗室任洋資深物理學家為共同通訊作者。“非晶態物質的本質是什么”是凝聚態物理的前沿基礎科學問題之一。解開非晶態的本質需要先回答非晶態物質是否存在一定空間尺度的結構單元，并按什么規則堆積形成局域有序、長程無序的無定型態結構這些關鍵問題。

為解決上述科學問題，本研究工作在最經典的大塊金屬玻璃體系Pd-Ni-P中捕獲了一個具有層狀周期性結構的亞穩中間態立方相，并利用一系列先進的散射和電鏡等結構分析手段，成功解析了Pd-Ni-P非晶合金中既存在于立方相又存在于非晶基體中的一種中程序結構（圖）：一種尺度為12.5 ?的手性六元三帽三棱柱團簇（論文中命名為6M-TTP）。中科院物理所谷林研究員、東莞市香港城市大學研究院吳幀舵研究員、南京航空航天大學博士生朱力為論文的共同一作。我校參與該工作的作者還有材料學院/格萊特研究院劉偉教授、孔惠慧教授、劉吉梓副教授、蘭司教授課題組博士生劉思楠以及沙剛教授。本論文研究工作獲得國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金杰出青年基金、粵港澳大灣區聯合實驗室、香港裘搓基金、香港研究基金委、中央高校基礎研究基金等支持。

本文來自“南京理工大學”。

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