Year: 2020

本篇研究来自湖北大学的李金华教授、屈钧娥副教授和王海人教授带领的课题组，本文对改进后的逆温结晶法合成的高质量毫米级单晶CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3以及对应的钙钛矿基平面光电探测器进行了系统的研究。 文章介绍 Planar Vis-NIR photodetectors based on organic-inorganic hybrid perovskite single crystal bulks Juan Xin (辛娟), Qiang Wang（王强）, Jinhua Li*（李金华）, Kegang Wang（汪克刚）, Wenqiu Deng（邓文秋）, Junjun Jin（金俊君）, Ming Peng（彭明）, Mingqing Fang（方明清）, June Qu*（屈钧娥）, Hairen Wang*（王海人） 通讯作者： 李金华 湖北大学 屈钧娥 湖北大学 王海人 湖北大学 图1 (a) CH3NH3PbBr3和(b) CH3NH3PbI3单晶的X射线衍射谱。插图:两个单晶的光学照片。(c) CH3NH3PbBr3(黑线)和CH3NH3PbI3(红线)单晶的吸收光谱。(d) CH3NH3PbBr3光电探测器结构示意图。 图2 (a) CH3NH3PbBr3和 (b) CH3NH3PbI3光电探测器分别在520 nm和895 nm波长光照下的响应率。CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3光电探测器在 (c)...

本篇研究来自北京大学深圳研究生院的孟鸿教授、缪景生博士和贺耀武博士带领的课题组，主要讨论在不同离子液体甲基胺乙酸盐（MAAc）的添加量下，对钙钛矿薄膜的性能变化与优化机理进行了较为深入的研究。 文章介绍 Ionic-liquid induced enhanced performance of perovskite light-emitting diodes  Jinqiao Cai（蔡金桥）、Muhammad Umair Ali、Ming Liu（刘铭）、Jiajun Zhao（赵佳钧）、Jingsheng Miao（缪景生）、Yonghong Deng（邓永红）、Shihe Yang（杨世和）、Chaoyi Yan（闫朝一）、Guichuan Xing（邢贵川）、Yaowu He(贺耀武)、Hong Meng(孟鸿) 通讯作者： 缪景生 北京大学深圳研究生院 贺耀武 北京大学深圳研究生院 孟鸿 北京大学深圳研究生院 图1 添加不同体积分数的MAAC所制备的薄膜表面形貌和物相变化 图2 添加不同体积分数的MAAC所制备的器件性能 本文主要讨论在不同离子液体甲基胺乙酸盐（MAAc）的添加量下，对钙钛矿薄膜的性能变化与优化机理进行了较为深入的研究。作者使用XRD及原子力显微镜表征了薄膜的物相组成、表面形貌与晶粒大小及分布；使用紫外吸收光谱、光致发光光谱以及瞬态吸收光谱表征薄膜的光学性能。表征结果证明，添加一定量的MAAc后，薄膜表面的结晶性明显增强，表面粗糙度降低，添加不同MAAc后薄膜的表面形貌和物相组成如图1所示。从图1可知添加之后，薄膜的晶粒尺寸趋于减小，晶粒分布趋于均匀。提高的光致发光量子效率以及激子寿命说明了薄膜表面微观缺陷密度的降低。除了薄膜性能的提升以外，晶粒尺寸的减小还会导致PL发射峰的蓝移以及激子结合能的升高，后者的提升将导致薄膜辐射跃迁速率的上升。 经过优化，作者确定在已有的前驱体体系中（FAPbBr3:BABr），当离子液体MAAc添加的体积分数为10%时，所制备的薄膜具有最佳性能，添加不同体积分数后所制备的器件性能如图2所示，相应LED器件的外量子效率大于1%，电流效率达到4.85cd/A。实验结果表明，这种优化方式具有显著的效果与良好的产业化前景。 研究背景 有机无机杂化钙钛矿由于其可调带隙、高载流子迁移率、低成本等优良性能，使之成为制备发光二极管（LED）发光层的热门材料。有机无机杂化钙钛矿前驱体的成膜性较差，表现为高密度的表面针孔、不完全的薄膜覆盖性以及钙钛矿晶粒的不均匀分布，这些因素限制着钙钛矿发光器件性能的提升。近年来研究者们采用众多策略以得到均匀致密的薄膜，如前驱体中加入钝化剂、旋涂中滴加反溶剂以及多种表面钝化工艺。但这些策略会使制备钙钛矿薄膜的工艺复杂性上升，进而提高成本。 在本篇文章中，为了既优化钙钛矿薄膜的成膜性又不至于产生较为复杂的工艺流程。作者采用了溶剂工程的方法，将离子液体MAAc与钝化剂BABr同时加入钙钛矿前驱体中，然后经旋涂和退火两步制备出了均匀细密的钙钛矿薄膜。优化前后器件性能的对比证实了这种策略能有效地提高钙钛矿LED的器件性能。 作者介绍 缪景生，博士，北京大学深圳研究生院助理研究员，研究方向为有机半导体材料与功能器件。2015年在华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室获得博士学位，师从吴宏滨教授。同年进入北京大学深圳研究生院孟鸿教授课题组从事有机无机杂化钙钛矿光伏和发光器件的相关研究。

IOP 出版社最近推出全新的线上书店，进一步拓展了读者对我们屡获殊荣的电子丛书的访问。这也是第一次，各个丛书系列中的所有书籍都可以在一个地方单独购买。   IOP电子丛书系列汇集了来自物理科学领域顶尖作者的创新数字出版物。目前涵盖了物理学、天文学、材料科学和生物医学等16个学科领域共500本书，并提供多种数字格式及多媒体功能。   虽然目前IOP出版社的电子书可以在世界各地的大学图书馆中浏览，但新的在线平台能够让那些不直接隶属于学术机构的读者直接访问，书籍可以以印刷或电子形式购买。   IOP出版社副总监David McDade先生说：“我们的电子书项目正在蓬勃发展，由于对内容需求的不断提升，我们也在书籍目录中增加更多的图书。因此，通过我们的线上书店将电子书业务扩大到个人买家是顺其自然的发展。网站操作简单直观，可以提供各种快速灵活的解决方案，允许我们的读者、作者和学协会成员单独购买最适合他们的书籍。”   >>点击链接，访问IOP出版社线上书店。

Flexible and Printed Electronics（FPE）期刊是一本专门出版印刷电子、塑料电子、柔性电子及可拉伸可延展电子技术方面前沿研究论文的多学科期刊。主要发表与电子材料、制造技术、组件或系统相关的具有高影响力的研究。   在2020年9月30日之前向FPE期刊投稿，就有机会赢得一台Kobo Forma电子阅读器。   参赛须知 准备好您的文章，并通过链接https://mc04.forttlecentral.com/fpe-iop进行投稿。 投稿时，请在论文投稿信中标明活动代码：FPECOMP2020 完成以上步骤之后，您将进入抽奖环节，有机会赢取Kobo Forma电子阅读器 获奖名单将于2020年10月1日公布！   点此此处可了解更多期刊信息并投稿。 FPE期刊出版人——Tom Miller   关于Tom Tom Miller是FPE的出版人，在IOP出版社已经拥有超过15年的出版工作经验。他在材料、应用物理和印刷电子方面拥有丰富的知识，在出版STM期刊方面游刃有余。Tom不仅为期刊带来了宝贵的专业知识，他还具备了丰富的创作力、对细节的关注以及出色的沟通技巧，对于期刊出版有着极高的热情。   作为Flexible and Printed Electronics的出版人，你最喜欢哪部分工作？ 能够与我们优秀并富有激情的编委会合作，这些编委会成员来自领域内的顶尖专家。同时还能与从事相关领域研究的优秀学者合作。 你为什么要鼓励作者向Flexible and Printed Electronics投稿？ 除了提供快速、公平并全面的同行评审服务之外，期刊的内容范围涵盖了整个柔性印刷电子领域。这为领域内的研究者提供了一个包含最新的、高质量的以及最相关的研究的单一平台。 你觉得工作中最令人兴奋的部分是什么？ 与我们的作者及审稿人一起工作，并帮助他们的研究获得更高的可见度。

本期特刊主要是为表彰学术圈新一代的顶尖学者。我们邀请了在职业研究早期就备受认可的科研人员参与投稿，并由Journal of Micromechanics and Microengineering （JMM）期刊编委会亲自背书。 这些原创文章的内容将涵盖JMM期刊的各个领域，包括MEMS/NEMS、传感器、微/纳米流体学、片上实验室、生物医学系统和设备以及柔性/可穿戴电子产品。 投稿方式 您可以登入mc04.manuscriptcentral.com/jmm-iop或点击页面右侧的“投稿”按钮，在文章类型中选择“特刊文章”，然后点选“JMM Emerging Leaders”。 投稿截止日期为2020年8月31日。 作者介绍 Yong-Lae Park​ Yong-Lae Park是韩国首尔国立大学机械工程系副教授。Park教授于2010年获得美国斯坦福大学机械工程博士学位。他是2019年IEEE国际软体机器人会议最佳论文奖（IEEE International Conference on Soft Robotics Best Paper Award）、2014年日本大川基金会研究资助奖（Okawa Foundation Research Grant Award）、2013年IEEE传感器杂志最佳论文奖（IEEE Sensors Journal Best Paper Award）和2012年美国宇航局技术简报奖（NASA Tech Brief Award）的获奖者。 杨洋 杨洋于2010年获得中国科学院物理研究所凝聚态物理博士学位。他自2016年起担任中国科学院物理研究所凝聚态物理副主任工程师职位。 Cheng Wang Cheng Wang博士是密苏里科技大学力学与航空航天工程系助理教授。他的研究项目由多个联邦和州府机构资助，包括美国国家科学基金会（NSF）。王博士曾担任NSF和空间科学促进中心（CASIS）的资助小组成员和审稿人。 期刊介绍 Journal of Micromechanics and Microengineering 2019年影响因子：1.739Journal of Micromechanics and Microengineering（JMM，《微型机械与微型工程学报》）是该领域的领军期刊，涵盖了微型机电结构、设备和系统，以及微观力学与微机电的各个方面。JMM专注于制造和集成技术方面的原创性研究，推广新的制造技术及设备。该期刊的研究范围包括微型工程和纳米工程学，涉及物理、化学、电子和生物等领域，也发表关于硅和非硅材料的制造和集成方面的最新研究。

Classical and Quantum Gravity（CQG）是世界领先的引力物理学期刊。目前，已有多位中国学者加入CQG期刊的编委及顾问编委团队。下面就为大家一一介绍： 编委介绍 高思杰 教授 北京师范大学 高思杰，教授，博士生导师。2002年毕业于美国芝加哥大学物理系，获博士学位。2002至2005年任葡萄牙里斯本科技大学（Instituto Superior Tecnico）博士后；2005年起任北京师范大学物理系副教授；2011年任教授。研究领域包括：广义相对论、黑洞的经典及热力学性质等。自2006年，主持4项国家自然科学基金项目。2012年入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”。张俊英，北京航空航天大学长聘教授。主要从事低维能量转换、存储材料及器件研究，发表论文170余篇, 获教育部自然科学奖二等奖，入选教育部新世纪优秀人才、北京市科技新星计划，获霍英东教育基金资助。 罗俊 中国科学院院士 中山大学 罗俊，理学博士。2009年当选为中国科学院院士。1982年毕业于华中工学院物理化学系，获理学学士学位，后留校任教。1985年华中工学院研究生毕业，获中山大学理学硕士学位。1994年任华中理工大学教授。1999年获中国科学院测量与地球物理研究所理学博士学位。 长期从事引力实验与精密测量物理研究，开展了牛顿万有引力常数G的精确测量，实验结果被国际科技数据委员会（CODATA）基本物理常数任务组收录；开展了光子静止质量的实验检验，实验结果被国际粒子物理数据组（PDG）收录；开展了亚毫米范围牛顿反平方定律的实验检验，实验结果得到国际同行认可；与他人合作开展了宏观旋转物体等效原理的实验检验等基础科学研究。 2010年7月，任华中科技大学党委常委、副校长。2013年7月，任华中科技大学党委常委、常务副校长。2015年1月，任中山大学党委常委、校长。2017年4月，任中山大学党委副书记、校长。 顾问编委介绍 邵立晶 助理教授 北京大学 邵立晶，助理教授，博士生导师。研究领域：gravitational waves, pulsar astronomy, new physics beyond the standard model。 谢纳庆 教授 复旦大学 谢纳庆，教授，博士生导师。主要研究方向：数学物理。 邓雪梅 副研究员 中国科学院紫金山天文台 邓雪梅，副研究员。研究兴趣： General Physical data and processes Astrometry and celestial mechanics Gravitation Black hole dynamics 期刊介绍 Classical...

 能源材料作为近些年发展起来的新型材料，一直备受关注；而当今世界的不断变化和能源系统一系列新的挑战的产生，也驱使着能源材料领域的研究更深入地发展。对于相关领域的科研工作者们来说，如何利用基础研究与科学技术的交叉点实现能源材料的可持续发展，解决我们当前的能源困境，是一个需要长期为之努力的课题！ 本次Journal of Physics: Energy(JPhys Energy): 能源材料研讨会，IOP出版社邀请了JPhys Energy主编John Irvine 教授及领域内的三位杰出学者，分享他们各自在能源材料前沿领域的创新研究以及思考。 嘉宾介绍 John Irvine 教授 英国圣安德鲁斯大学 JPhys Energy创刊主编 演讲主题：Nanoengineering of solid state electrochemical interfaces for increased functionality（英文演讲）Irvine教授的研究涵盖了化学、材料、物理、生物能源、地球科学、工程、经济学和政策等方面，并在英国和国际上获得了许多奖项。Irvine教授与中国研究人员合作密切，参与中科院多个前沿研究项目，也是福建物质结构研究所的千人计划教授。 李峰 教授 中国科学院金属研究所 JPhys Energy编委 演讲主题：The pore and its electrochemical applications （中文演讲）李峰教授于2001年获得中国科学院金属研究所材料学博士学位，师从成会明研究员。主要研究领域为纳米炭材料基材料的储能应用， 曾获得国家自然科学基金授予的国家杰出青年科学基金，并被科睿唯安评为高引研究人员。 蒋三平 教授 澳大利亚科廷大学 演讲主题：Surface segregation and polarization in solid oxide fuel cell cathodes – mechanism and...

复杂社会和生物系统也遵循一些简单统计规律吗？ 复杂网络动力学演化就是分布式计算？ 本次网络研讨会由IOP出版社与北京计算科学研究中心、中国科学院理论物理研究所（ITP）共同发起组织，以庆祝新期刊Journal of Physics: Complexity（JPhys Complexity）的创刊及第一期正式出版 。 我们邀请了统计物理交叉学科领域五位杰出学者分享他们在复杂网络和系统领域最新的研究成果。JPhys Complexity主编Ginestra Bianconi也将分享在多学科交叉融合的国际大势之下，期刊将如何顺应科学研究的趋势，为有效解决万物互联带来的更加复杂、系统的科学问题和社会问题提供新的洞见。 报告人介绍 Ginestra Bianconi 教授 英国伦敦玛丽女王大学 数学科学学院复杂系统与网络团队负责人 Bianconi教授的研究兴趣包括网络的统计力学、生物网络以及凝聚态物质的复杂性和临界性，构建了可在复杂网络中显示玻色-爱因斯坦凝聚的Bianconi-Barabasi模型，曾从事网络熵、网络集成以及网络上的动态过程研究；发表论文150多篇，最新著作包括《多层网络：结构与功能》一书。 汤雷翰 教授 北京计算科学研究中心 APS会士 IUPAP C3统计物理委员会委员 将分析和计算的方法相结合，来研究物理和生物组织中的秩序和自我组织，积极推动生命系统的跨学科研究。 吕欣 教授 国防科技大学系统工程学院 Flowminder基金会创建人 长期从事大数据挖掘、应急管理、复杂网络、人类行为动力学研究，工作发表在Nature（2014，2020）、PNAS（2012）、Nature Microbiology（2019）、Physics Reports（2016）等期刊上，被BBC、纽约时报、解放军报、科技日报等多次报道评价。 张潘教授 中国科学院理论物理研究所 张潘教授于2015年加入中国科学院理论物理研究所，此前在圣菲研究所从事博士后工作，主要关注于统计物理、应用数学和计算机科学之间的交叉领域。 张江教授 北京师范大学系统科学学院 复杂科学跨学科协作社区集智俱乐部创始人 集智学园创始人 张江教授同时为腾讯研究院和阿里研究院提供咨询服务。 周涛教授 电子科技大学大数据研究中心的创始主任 周涛教授在Physics Reports、PNAS、Nature Communication、PRL等高影响力的国际期刊上发表了多篇研究文章，Google Scholar统计引用数26000多次（H-index=75）。 期刊介绍 Journal of Physics: Complexity Journal of Physics: Complexity（JphysComplexity，《物理学报：复杂性》）将发表包含物理学及其相关领域的概念和方法的重要研究成果，用于增进我们应对复杂系统和问题的理解，主要涵盖物理学、生物学、化学、环境科学、社会科学、经济学及相关领域。 JPhys...

同行评议是科技期刊遴选论文、维护和提高学术质量的重要途径，但受限于主观或客观因素，同行评议面临着不同的挑战，其中之一在于评审人因作者国籍、母语、性别和所属机构等做出的可能带有偏向性的审稿意见，因此提高评审人多样性对保证同行评议过程的公平公正发挥重要作用。 中科院文献情报中心联合IOP出版社共同举办物理学科领域论文评审的直播讲座，邀请Tom Sharp先生和段纯刚教授研讨如何提升中国评审人在物理学期刊中的影响。实用的论文评审技巧不仅能帮助您完成高效优质的评审工作，提升自己在学术同行中的影响力，也有助您审视自己的论文写作策略，更好地获得期刊和评审人的青睐。欢迎您和您的科研伙伴们共同参与本次网络直播活动。 演讲嘉宾 Tom Sharp Tom Sharp是IOP出版社旗下三本期刊的出版人（Journal of Physics Energy, Progress in Energy 以及Materials for Quantum Technology），与期刊编委会密切合作，确定期刊的发文范围、质量标准以及期刊的管理，Tom还曾任Journal of Physics: Condensed Matter以及Electronic Structure出版人。 段纯刚教授 段纯刚教授是华东师范大学紫江特聘教授，教育部创新团队带头人，国家杰出青年基金获得者，目前担任极化材料与器件教育部重点实验室主任，华东师范大学物理与电子科学学院常务副院长。主要从事新型电子功能材料研究，尤其聚焦磁性、铁电、多铁和谷电子学材料，取得了一系列重要创新成果，在Nat. Comm.、PRL、Adv. Mater.、Nano Lett.、PNAS等国际著名学术刊物上共发表论文200余篇，被Rev. Mod. Phys.、Science、Nature及其子刊等国际学术刊物引用近7000次，其中17篇文章引用上百次，另为四部中英文专著撰写章节。

  再生医学在人类对抗衰老，延长寿命方面的重要性不言而喻。再生医学的核心科学问题有哪些呢？生物医用材料在再生医学的发展中起着什么样的作用？如何支持和推动生物医用材料研究成果的发表和传播？ 主题1：智能生物材料 – 引导组织器官再生的脊梁 时间：60分钟（含问答） 讲座内容：为您呈现生物医用材料在再生医学中的关键作用，及器官再生的部分临床研究成果 主讲嘉宾： 戴建武研究员 Biomedical Materials (BMM)期刊主编；中国科学院遗传与发育生物学研究所再生医学研究中心主任 主题2：生物医用材料研究成果的传播 时间：15分钟（含问答） 讲座内容：分享生物医用材料研究成果的发表和传播 主讲嘉宾： Guillaume Wright IOP出版社高级出版人 Richard Kelsall  Biomedical Materials（BMM）期刊出版人 自由问答 时间：15分钟 讲座内容：参会者提问并深入交流，分享知识与见解 主讲嘉宾介绍 戴建武研究员 Biomedical Materials期刊主编； 中科院遗传发育所再生医学研究中心主任； 中科院苏州纳米所客座研究员； 湖南大学生物学院讲席教授 戴建武研究员创新团队突破了再生医学的关键技术，研发了能特异结合组织再生因子或干细胞的智能生物材料，提出了引导脊髓损伤后内源干细胞向神经细胞定向分化是脊髓损伤修复的重要机制，并领导了包括子宫内膜、卵巢、心肌及脊髓等多个组织器官再生的临床研究，受到广泛关注。戴建武研究员因在子宫内膜再生研究的卓越贡献被评为2014年CCTV十大年度科技创新人物，并获得包括2015年度国家科技进步二等奖在内的多个大奖。戴建武研究员于2020年年初正式担任Biomedical Materials期刊主编一职。 Guillaume Wright IOP出版社高级出版人 Guillaume Wright是IOP出版社生物医药及环境领域期刊的高级出版人，负责相关研究领域出版趋势的分析并制定相应期刊的发展策略、方向及发文范围。Wright与期刊编委会及学术团体保持着密切交流，同时还负责IOP出版社该领域出版人团队的管理。 Richard Kelsall Biomedical Materials期刊出版人 Richard Kelsall自2009年在IOP出版社工作，现任五本期刊的出版人，其中包括Biomedical Materials和Biofabrication。Kelsall的主要职责是与编委会紧密合作，负责期刊的发文范围、质量标准以及期刊的管理。同时Kelsall还负责两家学会合作期刊的沟通。 Biomedical Materials 2019年影响因子：3.174 Biomedical Materials（BMM）期刊是IOP出版社旗下基于同行评议的学术期刊，创刊于2006年。该刊关注如何利用生物医学材料解决日益增长的人类健康需求，包括但不限于组织工程以及、再生医学、干细胞、药物/因子递送、纳米医学、癌症诊断和治疗等领域的应用基础研究和临床转化研究。

Progress in Biomedical Engineering期刊热烈欢迎樊海明教授和王雪梅教授加入期刊编委会的大家庭。 编委介绍 樊海明 教授 西北大学 樊海明，西北大学, 生命与医学学部与化学与材料科学学院教授，博士生导师，陕西省“百人”、陕西省特聘专家、陕西省杰出青年基金获得者，西安市高新区领军人才。2004年博士毕业于中科院物理所。2004-2013年，先后在新加坡国立大学、新加坡南洋理工大学、爱尔兰国立大学从事功能纳米材料及其生物医学应用领域的研究工作，期间并担任澳大利亚新南威尔士大学材料学院访问教授。2013年入职西北大学，目前担任中国生物医学工程学会纳米医学和工程分会副主任委员；全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组委员；中国抗癌协会纳米肿瘤学专业委员会青年委员等。2019年获陕西省自然科学一等奖。（第一完成人）。 研究方向：医用磁性纳米材料和纳米医学方面的研究。 王雪梅教授 东南大学 王雪梅教授，博士生导师，国家杰出青年基金和中国青年女科学家奖获得者。1995年获南京大学博士学位并留校工作。1996年6月获洪堡基金赴德国从事生物超分子识别等方面的研究工作，2000年3月被东南大学生物科学与医学工程系聘为教授。已承担和主持过多项国家自然科学基金、科技部973计划课题、863高技术研究发展计划课题等研究项目。近年来在纳米医学与生物医学传感及成像研究等方面开展工作，在国际上率先提出并建立了基于活体肿瘤等病变细胞/组织的原位生物合成荧光和磁性纳米簇探针的肿瘤等重大疾病的病灶精确靶向标记与诊治的新技术和新方法，发表SCI期刊论文两百余篇，获美国专利授权一项、国家发明专利授权30余项，应邀主编英文专著2 部，合作出版中英文专著7 部；作为第一完成人已获3项教育部和江苏省科技进步奖与自然科学奖。 期刊介绍 Progress in Biomedical Engineering   Progress in Biomedical Engineering（PRGB，《生物医学工程进展》）是一本全新的跨学科期刊，发表在生物医学工程研究领域中高质量的权威综述和观点。PRGB发表的综述内容包括：组织工程学；生物力学；机器人技术；生物医学成像和计算；给药系统；康复学；细胞和分子工程；神经工程学；信号处理；测量和仪器；医疗设备；纳米技术和医学；计算机辅助干预；生物材料体积等。 PRGB目前欢迎以下类型的文章投稿： 专题综述： 综述文章是通过引用文献报告研究领域现状的概述来呈现主题的。他们还可以提供对新兴领域的见解，并确定研究的关键方向。虽然大多数综述文章是由编委会约稿邀请的，但我们也会考虑主动投稿的文章。文章对字数的要求比较灵活，通常在8000-14000字之间，取决于主题聚焦以及领域的规模或成熟度。对于需要更全面或彻底评论的更广泛主题，文章的字数可以适量增加。 观点： 邀约撰写的评论，从个人角度对某一主题进行概述和探讨，为该领域专家的观点和判断提供了一个表达渠道。他们可能会在一系列尚在发展中但其意义和目标尚未实现的研究中发现关键问题。文章长度灵活，通常为4000-6000字。 研究路线图： 由编委会特别委托撰写的文章，着重关注某个具有广泛兴趣主题的近期和长期发展目标。研究路线图是独特的合作项目，由编委会约稿并指导的单独研究者就更广泛主题的不同领域撰写几页简短的文章。这些文章将为研究创造一个统一和具有权威性的未来研究方向和发展前景。关于研究路线图文章的格式和详细要求可通过约稿编辑或编委会成员获得。

本篇研究来自北京航空航天大学张俊英教授和王钰言助理教授领导的课题组。研究主要成果： 3d 过渡金属原子的引入诱导单层WS2在其位置产生有效的平面外Zeeman效应； 实现了单层WS2导带底永久谷极化，并大幅提高了自旋轨道劈裂和谷劈裂，获得较长的自旋/谷寿命。 Realization of valley polarization in monolayer WS2 via 3d transition metal atom adsorption Shaoqiang Guo（郭少强）, Yuyan Wang（王钰言）, Junying Zhang（张俊英） 通讯作者： 王钰言，北京航空航天大学 张俊英，北京航空航天大学 图1 TM@WS2的差分电荷密度图 北京航空航天大学的张俊英教授课题组采用第一性原理计算，设计了单层WS2超胞吸附3d过渡金属(TM)原子模型，探索了3d TM原子导致单层WS2谷极化的物理机制。经过不同吸附位点吸附能的测试，发现W原子正上方为最稳定的吸附位点。除了具有d5和满壳层d10的3d TM原子外，大多数3d TM原子在单层WS2表面上具有较大的吸附能。此外，3d TM原子的引入，诱导体系在3d TM原子位置产生平面外局部磁矩，形成一个有效的平面外Zeeman效应。同时，单层WS2表面电荷重新分布，产生不对称电势，以及K和K’谷处的电荷非平衡分布。局部磁矩和不对称电势打破了体系的时间反演对称性和空间反演对称性，进一步增强自旋轨道耦合作用，从而在导带底K 和 K’谷处观察到显著的自旋轨道劈裂和谷劈裂，获得了较长的自旋/谷寿命。来自3d TM原子的有效平面外Zeeman场打破体系谷简并度，实现永久谷极化。此外，3d TM原子吸附后，K和K’谷处的光学激子跃迁分别红移和蓝移，相反的激子跃迁证实了吸附体系具有谷极化现象。该研究为探索以谷自由度作为载体信息，基于类似WS2结构的二维材料的自旋-谷电子学器件提供了实用途径。 图2 TM@WS2能带图 图3 3d TM原子掺杂前后谷和自旋光学跃迁选择定则 研究背景 单层过渡金属硫属化合物(TMDs)因其具有较强的自旋轨道耦合(SOC)相互作用和二重简并的K和 K’谷，在自旋-谷电子学领域具有广阔的应用前景。为了利用谷自由度，必须打破体系空间反演对称性和时间反演对称性，破坏固有的自旋和谷简并度。实现谷极化可以为探索基于谷指数作为载体信息的谷电子学器件提供实用途径。 尽管实验上通过多种途径观察到单层TMDs的动态谷极化现象，但需要持续不断的光泵，或者强外部磁场，或者破坏样品的晶格结构，限制了TMDs的实际应用。因此，在单层TMDs中获得较大的永久谷极化至关重要，但仍面临着巨大的挑战。该工作采用第一性原理计算，提出通过吸附3d过渡金属原子, 可实现单层WS2导带底永久谷极化，并获得较大的自旋轨道劈裂和谷劈裂。 作者介绍 王钰言，北京航空航天大学助理教授，洪堡学者。主要从事低维材料制备及光/电/磁性能研究，在Nature Commun., Adv. Mater., Phys. Rev....