同一天，四篇正刊！这是要起飞的节奏...|固体|晶体|材料|金刚石|钛矿

11月25日，Nature共发表了4篇我国国内高校的研究论文，它们分别来自吉林大学、暨南大学、燕山大学和华侨大学！其中华侨大学是自2018年发表首篇以来，再次以通讯单位发表 Nature 正刊论文！

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吉林大学：极硬非晶碳是“冰冰”的

Ultrahard bulk amorphous carbon from collapsed fullerene

11月25日，吉林大学刘冰冰教授团队在国际顶级学术期刊Nature上发表了题为“Ultrahard bulk amorphous carbon from collapsed fullerene”的新成果。首次成功实现了毫米级近全sp3非晶碳块体材料的合成。

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03882-9

非晶材料继承了相应晶体的短程和中程顺序，从而保留了其一些性质，同时仍然表现出新颖的性质由于其在技术上的重要应用，无定形碳与sp2或混合sp2–sp3杂交已被探索和准备，但与sp合成的本体无定形碳3浓度接近100%仍然是一个挑战。

这种材料继承了金刚石的中短程顺序，也应该继承其优越的性能5.在这里，我们成功合成了毫米大小的样品，体积为103–104与早期研究中产生的倍数一样大 - 透明，近乎纯的sp3无定形碳通过在靠近保持架坍塌边界的压力下加热富勒烯。

从不同高温高压条件下回收的样品的光学照片

图片来源：nature

合成的材料由许多随机取向的簇组成，具有类似金刚石的短/中量级，具有最高的硬度（101.9±2.3 GPa），弹性模量（1，182±40 GPa）和导热系数（26.0±1.3 W m−1K−1）在任何已知的无定形材料中观察到。它还具有从1.85 eV到2.79 eV的可调光学带隙。

从不同高温高压条件下回收的样品的XRD图谱，EELS，紫外 - 可见吸收光谱和原子构型。图片来源：nature

这些发现有助于我们了解先进的无定形材料以及通过高压和高温技术合成块状无定形材料，并可能使无定形固体的新应用成为可能。

燕山大学：发现一种不寻常的金刚石形式

Synthesis of paracrystalline diamond

11月25日，来自燕山大学的缑慧阳教授团队报告了一种不同于晶体或非晶金刚石的准晶态金刚石。该成果以“Synthesis of paracrystalline diamond”为题，发表在Nature上。

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04122-w

自然界中的固体通常可分为结晶态和非结晶态，这取决于材料中是否存在长距离晶格周期。然而，如果晶体中的长程有序程度显着降低，这两种状态的分化可能面临根本性的挑战。

在这里，研究人员报告了钻石的超晶状态，与结晶或无定形钻石不同。这项工作中报道的仲晶金刚石由亚纳米级的准晶石组成，具有明确定义的晶体中程顺序，最多几个原子壳在高压高温条件下（例如，30 GPa和1，600 K）合成，采用面心立方C60作为前体。

从30 GPa和1，200–1，600 K回收的样品的HRTEM表征

图片来源：nature

通过X射线衍射、高分辨率透射显微镜和先进的分子动力学模拟相结合，鉴定了副晶金刚石的结构特征。副晶金刚石的形成是在压缩 C 中形成的密集分布的成核位点的结果60以及由于强烈的sp而在无定形钻石中明显的第二近邻短程阶3粘接。

超晶钻石的发现为富集碳家族增添了一种不寻常的钻石形态，表现出明显的物理性质，可以进一步开发新材料。此外，这项工作揭示了整个结构景观中无定形和结晶状态之间长度尺度中缺失的环节，对于识别由无定形材料产生的复杂结构具有深远的意义。

华侨大学：让LED的寿命长一点、再长一点！

Distribution control enables efficient reduced-dimensional perovskite LEDs

11月25日，华侨大学发光材料与信息显示研究院、材料科学与工程学院魏展画教授团队与多伦多大学Edward H. Sargent教授团队合作在Nature发表了研究论文“Distribution control enables efficient reduced-dimensional perovskite LEDs”。该研究实现了钙钛矿LED器件性能和寿命的大幅提升，未来有望应用于新型显示和照明等领域。

https://www.nature.com/articles/s41586-021-03997-z

基于钙钛矿量子点的发光二极管（LED）显示出超过23%的外部量子效率（ECE）和窄带发射，但工作稳定性有限。由有机插层阳离子分离的量子阱（QW）组成的低维钙钛矿（RDPs）显示出高激子结合能，并具有增加稳定性和光致发光量子产率的潜力。

然而，到目前为止，基于RDP的LED表现出较低的EQE和较差的颜色纯度。研究人员认为，可变限制QW的存在可能导致非辐射复合损失和扩大的发射。

在这里，该研究团队报告了具有更多单分散QW厚度分布的明亮RDP，这是通过使用双功能分子添加剂实现的，该添加剂同时控制RDP多分散性，同时钝化钙钛矿QW表面。

分布控制策略；图片来源：nature

他们合成了一种氟化三苯基膦氧化物添加剂，该添加剂与有机阳离子氢键，控制其在RDP膜沉积过程中的扩散并抑制低厚度QW的形成。

磷化氢氧化物部分通过与不饱和位点的配位键合钝化钙钛矿晶界，从而抑制缺陷的形成。这导致具有窄带发射和高光致量子产率的紧凑，光滑和均匀的RDP薄膜。

这使得 EQE 为 25.6% 的 LED 在 40 个器件中平均为 22.1 ±1.2%，在初始亮度为每平方米 7，200 坎德拉时，其工作半衰期为 2 小时，表明相对于 EQE 超过 20% 的最知名钙钛矿 LED，其工作稳定性提高了 10 倍。

暨南大学：直接靶向脂肪细胞，躺着也能减肥了？

IL-27 signaling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure

11月24日，暨南大学的尹芝南教授团队在Nature杂志上发表了题为“IL-27 signaling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure”的研究论文。

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04127-5