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IOP出版社每月从年度重点期刊中精选两个主题的研究文章供大家阅读，本月的主题为Spintronics, International Year of Quantum和3D Printing/Additive Manufacturing。这些文章体现了IOP期刊的高质量和创新性，并呈现了一些受关注的研究工作。欢迎大家阅读下载！ 您可以扫描下方二维码，查看IOP出版社光学与光子学、量子和工程领域的最新资讯；还可以点击文章下方的“阅读原文”，订阅该领域的最新研究进展以及相关期刊的最新信息。 光学与光子学： 量子： 工程： 精选文章 Spintronics Nanotechnology Reinforcement learning for optimizing magnetic skyrmion creation Xiuzhu Wang, Zhihua Xiao, Xuezhao Wu, Yan Zhou and Qiming Shao   Materials for Quantum Technology Integrating 2D magnets for quantum devices: from materials and characterization to future technology Han Zhong, Douglas Z Plummer,...

特刊详情 客座编辑 万青  研究员 甬江实验室 万青，甬江实验室功能材料与器件异构集成研究中心主任。本科毕业于浙江大学，2004年在中科院上海微系统所获得博士学位。先后在英国剑桥大学，美国密西根大学，斯坦福大学从事博士后，访问学者科研工作。2013年加盟南京大学电子工程学院，目前主要在甬江实验室开展科研工作。目前主要从事氧化物神经形态晶体管及其类脑计算与感知应用研究。以第一/通讯作者发表SCI论文300多篇，SCI他引3万多次。先后荣获了全国百优博士论文，中国青年科技奖，省科技一等奖(排名第一)，教育部自然科学一等奖（排名第二），国家杰出青年基金（2014），万人计划（科技领军人才2018，青年拔尖，2012），中国高被引用学者等荣誉。   杨玉超  教授 北京大学 杨玉超，北京大学博雅特聘教授，国家杰青，信息工程学院院长，科学智能学院副院长。长期从事存算一体芯片、类脑计算、忆阻器等研究，相关研究成果累计发表Nature Electronics、Nature Reviews Materials、Nature Nanotechnology、Nature Communications、Science Advances、IEDM、ISSCC、VLSI、MICRO、HPCA等期刊和会议论文160余篇，受邀撰写中英文专著5章，获30余项国家发明专利授权。累计被引15000余次，H因子为56，研究工作入选智源人工智能研究院发布的“2020年人工智能十大进展”、爱集微发布的“2022年度中国半导体十大学术进展”。曾70余次受邀在国际学术会议上做大会、主旨、特邀报告，主持国家重点研发计划、国家杰青、基金委重点项目、北方先进工艺研究院双1+1工程重点项目、霍英东青年教师基金等重大/重点科研项目20余项，任国家重点研发计划项目首席科学家、第六届中青科协理事、第七届中青科协理事、npj Unconventional Computing副主编、Microelectronic Engineering副主编、《电子学报》领域编委、《半导体学报》编委、National Science Review编委、Chip编委、《中国科学：信息科学》青年编委等。获首届科学探索奖、教育部青年科学奖、杰出青年中关村奖、求是杰出青年学者奖、Wiley青年研究者奖、麻省理工科技评论中国区35岁以下科技创新35人、华为计算产品线最佳技术合作奖等奖项，连续入选2020-2024年爱思唯尔中国高被引学者。   吴华强  教授 清华大学 吴华强教授，现任清华大学副校长，集成电路学院院长。长期从事新型存储器及忆阻器存算一体芯片研究，开展从底层器件到顶层架构协同创新，在国际上率先研制忆阻器存算一体系统和全系统集成的片上学习芯片，引领国际前沿研究。主持基金委、科技部等重大项目20余项，以通讯作者发表3篇Nature、Science正刊及近20篇子刊论文，成果多次被列入国际半导体技术路线图。获国家杰青、首届科学探索奖、教育部自然科学一等奖、中国电子学会自然科学一等奖、北京高校优秀共产党员、北京市有突出贡献的科学、技术、管理人才等奖项。   蒋杰  教授 中南大学 蒋杰，教授，湖南省杰青。湖南大学本硕博毕业（中科院宁波材料所联培博士）。曾在新加坡南洋理工大学与美国奥本大学从事博后科研工作。研究领域：神经形态半导体信息器件与集成。先后首次报道了低电压双电层IGZO晶体管（2009年）；神经形态离子二维MoS2晶体管（2017年）；偏振感知神经形态晶体管（2022年）。在AM、AFM、APR、IEEE EDL等权威期刊发表一作/通讯SCI论文70余篇。被SCI引用4500余次，H因子37，其中一作/通讯作者论文影响因子大于15的共17篇。ESI高被引论文6篇，单篇最大SCI引用320次，超100次引用论文12篇。   朱一新  助理研究员 甬江实验室 朱一新，博士。博士毕业于南京大学电子工程学院。2023年10月加入甬江实验室，目前为功能材料与器件异构集成研究中心博士后、助理研究员。主要研究方向为氧化物神经形态器件及应用、LiNbO3/LiTaO3单晶薄/厚膜的制备及应用等。主持包括国家自然科学基金青年基金，浙江省自然科学基金探索项目，宁波市重点研发计划等。目前已发表SCI论文30余篇，被引超 800 余次。   主题范围 Brain-inspired neuromorphic computing seeks to utilise computational models and methods that are based...

特刊详情 客座编辑   刘彦菊  教授 哈尔滨工业大学   张风华  教授 哈尔滨工业大学 主题范围 第二届中国智能材料与结构系统大会与Smart Materials and Structures期刊联合组建了主题为“智能材料、复合结构及其应用” 的专题特刊，本期特刊旨在展示智能材料、复合结构及其应用的最新研究进展。我们欢迎原创论文投稿，内容包括但不限于以下主题： 形状记忆材料及其复合材料 4D打印智能结构 智能材料与结构在生物医疗领域的应用 智能材料与结构在机器人领域的应用 智能材料与结构在航空航天领域的应用 欢迎各位学者老师关注投稿！   Smart materials have the ability to response the external stimulus, such as temperature, light, magnetic field. Smart structures prepared based on smart materials have unique stimuli-response ability and characteristics of lightweight and...

本期内容来自Environmental Research Letters (ERL)、Environmental Research: Food Systems (ERFS) 与 Environmental Research: Infrastructure and Sustainability (ERIS)，聚焦城市热岛效应、水资源储量预测、瑞典豆类系统社会影响、工业危机后的家庭用水安全，以及以社区为中心的空气正义实践等前沿研究。 >>点击此处链接，订阅环境领域最新资讯。 精选文章 How does urbanization process affect urban heat island effect? Interpretation of 31 citis in China based on local climate zones Hanguang Yu, Le Yu, Chunxiao Zhang and Yazhou Qi Yu et al. investigated the spatiotemporal dynamics  of the...

Materials Futures由IOP出版社与松山湖材料实验室联合出版，为您带来材料科学与技术基础研究和应用研究领域的最新突破性成果、深度观点与综述文章。 更令人期待的是，期刊采取钻石开放获取模式——作者无需支付任何费用即可发表文章，读者也可免费阅读与分享。 以下是本期部分研究亮点： 🤖基于生成式与强化学习的AI方法优化二维中空结构； 💪具有3GPa抗压强度和耐腐蚀性的FeCrVNiAl 合金； 🔋基于MOF的锂离子电池正极材料合成； 🌡️钨掺杂VO2薄膜用于动态热管理； 🧲次单层CrTe2中的磁链结构。 亮点文章 Letter Structural Materials One-dimensional magnetic chains in sub-monolayer CrTe2 grown on NbSe2 Jiayi Chen, Yi Yang, Jiaxin Chen, Haili Huang, Qia Shen, Shuai Shao, Yanran Zhang, Hao Yang, Xiaoxue Liu, Liang Liu , Shiyong Wang, Yaoyi Li, Canhua Liu, Hao Zheng, Dandan Guan and Jin-Feng...

特刊详情 客座编辑 Rashi Nathawa Manipal University Jaipur, India Dr. Rashi Nathawat serves as an Associate Professor of Physics at Manipal University Jaipur, India, bringing more than eleven years of distinguished teaching and research experience. She obtained her Ph.D. in Physics from the University of Rajasthan, Jaipur, where her doctoral research centered on the surface functionalization...

本研究来自中国科学院深圳先进技术研究院成会明、金桓宇课题组。本文章系统总结了非铜基催化剂在电催化CO2还原为多碳产物（C2+）领域的最新研究进展。首次提出了三种创新的非铜基催化剂设计策略，包括受阻路易斯酸碱对催化剂、手性催化剂与分子催化剂。深入分析了非铜基催化剂生成多碳产物面临的关键挑战，并提出了明确的研究方向。 文章介绍 Electrocatalytic CO2 reduction to C2+ products by non-Cu-based electrocatalysts: challenges and perspectives Yuhang Ye（叶宇航）, Chaoyu Ren（任超宇）, Zichao Xi（席子超）, Qiao Chen（陈乔）, Ho Seok Park, Huanyu Jin（金桓宇） and Hui-Ming Cheng（成会明） 通讯作者： 金桓宇，中国科学院深圳先进技术研究院 成会明，中国科学院深圳先进技术研究院   研究背景： 电催化CO2还原反应（CO2RR）能够将CO2转化为高附加值化学品，是实现碳循环利用的有效途径之一。然而，该反应涉及复杂的多电子转移过程，产物分布广，如何精准调控反应路径以提高目标产物的选择性和催化效率，是当前研究的核心挑战。铜基催化剂因其独特的电子结构，是目前唯一能高效催化CO2转化为多碳产物的金属材料，但其在实际应用中仍面临稳定性不足、产物分布较宽等问题。因此，探索非铜基催化剂也成为一个重要方向，旨在拓展催化材料库并提高特定产物的选择性。   研究内容： 本综述详细分析了非铜基催化剂在电催化CO2还原反应中的研究进展，着重揭示了非铜基材料生成多碳产物的关键科学挑战与机理难题。作者指出，非铜基催化剂面临最大的挑战是如何高效地促进关键中间体的C–C偶联反应。具体而言，催化剂表面的中间体吸附行为、电荷传递过程以及局域微环境等因素都显著影响着C–C偶联效率。 图1 用于电催化CO2还原反应的非铜基催化剂设计 通过借鉴铜基催化剂的成功设计经验，作者深入探讨了局部微环境控制、电子结构调控及活性位点稳定化等策略对提高非铜基催化剂性能的潜在意义，并提出了三种创新的非铜基催化剂设计策略：受阻路易斯酸碱对催化剂（FLP）、手性催化剂以及分子催化剂。这些催化剂可以通过自身的结构特点对中间产物的吸附行为以及电子传递过程产生特殊影响，从而可以促进关键中间产物在非铜表面上进行C-C耦合反应。这些策略不仅拓展了非铜基催化剂的材料设计思路，也为突破铜基催化剂的局限提供了重要启示。 图2 电催化CO2还原生成多碳产物的催化剂类型 此外，本文还强调了在非铜基催化剂实际应用中必须解决的相关问题，对未来的研究方向如优化催化剂的电子结构、开发新的表征和计算方法深度探索反应机理等方面给出建议。 作者介绍 成会明  院士 中国科学院深圳先进技术研究院 成会明，中国科学院院士、发展中国家科学院院士、欧洲科学院外籍院士，碳材料与能源材料科学家。曾担任1项科技部基础研究计划（973）项目和2项国家纳米重大研究计划项目的首席科学家。在国内外学术会议上做特邀报告200余次，发表论文1000余篇，H因子182，被科睿唯安选为化学、材料学、环境与生态学三个领域高被引科学家。曾获国家自然科学二等奖4项（2006，2017，2020，2023）、国防科技进步二等奖、何梁何利科学与技术进步奖（2010）、美国Charles E. Pettinos奖、德国Felcht奖、美国ACS Nano讲座奖等奖励。   金桓宇  研究员 中国科学院深圳先进技术研究院...

我们很高兴地与大家分享，Nuclear Fusion在最新的科睿唯安2025年度《期刊引证报告》（Journal Citation Reports）中再次获得其领域内最高影响因子。这一成绩不仅体现了核聚变研究领域的卓越发展，也离不开作者、审稿人和编辑团队的辛勤付出。 我们诚邀您将最新研究发表在Nuclear Fusion期刊上，加入这一汇聚领先学者、推动核聚变知识进步与创新的国际社群。 您的研究将在这里产生影响： 期刊影响因子：4.0 CiteScore：6.7 投稿至初次决定用时中位数：23 天（同行评审前） >>点击此处链接，了解更多关于投稿的信息。   期刊范围包括： 高温等离子体的产生、加热与约束； 等离子体的物理特性； 探索和解释等离子体的实验或理论方法； 聚变反应堆物理； 聚变反应堆概念； 聚变技术。 期刊介绍 Nuclear Fusion 2024年影响因子：4.0  Citescore：6.7 Nuclear Fusion（NF）由国际原子能机构（IAEA）于1960年创立，是世界领先的核聚变物理专业期刊。该刊覆盖受控热核聚变理论和实践研究的各个方面。自2002年以来，NF由IAEA和IOP出版社共同出版。在延续全球领先地位的同时，提供最新的电子服务（包括电子化聚变研究历史上的重要论文）。

本期内容来自 Environmental Research Letters (ERL)、Environmental Research: Health (ERH)、Environmental Research: Infrastructure and Sustainability (ERIS)、Environmental Research: Climate (ERCL) 与 Environmental Research: Water (ERW)，涵盖飓风登陆风险、青少年气候焦虑、海上风电韧性、气候致人类迁移风险建模，以及农民在气候变化下的决策模型等最新研究成果。 >>点击此处链接，订阅环境领域最新资讯。 精选文章 The impact of global warming on U.S. hurricane landfall: a storyline approach Nathan Sparks and Ralf Toumi This research uses the Imperial College Storm Model (IRIS) to assess how global warming affects North Atlantic hurricane...

🔖2D Materials期刊创刊十周年特刊现已上线，欢迎阅读与下载！👉您可以点击此处链接，🔓立即解锁特刊。   阅读2D Materials期刊主编任文才研究员的导语 👇 “人类历史上的重大进步往往与我们对新材料及其性能的掌握密切相关，从钢铁冶炼到硅晶体管的发明皆是如此。自2004年Geim和Novosolov发现石墨烯以来，科学界实现了多种此前仅存在于理论中的二维材料。这些材料的潜力才刚刚被揭示，却已在可再生能源的生产与储存、电子学与光电子学、量子技术以及生物医学等领域作出了巨大贡献。 2D Materials自2014年创刊以来，始终致力于服务这一研究领域。本特刊旨在庆祝过去二十年取得的非凡成就，以及期刊出版的十卷研究成果。通过专题综述、观点与研究论文，本特刊不仅回顾了已有进展，也探讨了尚待解决的挑战与未来的发展方向。我们感谢所有作者、审稿人和读者自创刊以来的贡献，并期待未来继续与大家携手前行。”   💥了解更多关于在2D Materials发表的机会 💥 2D Materials（2DM）是一本跨学科期刊，致力于发表石墨烯及相关二维材料各方面的基础与应用研究，强调高质量与高影响力。期刊影响因子为4.3，CiteScore为9.3。 👉您可以点击此处链接，提交您的研究成果。 期刊介绍 2D Materials 2024年影响因子: 4.3  Citescore: 9.3 2D Materials（2DM）创刊于2014年，是国际上二维材料领域的第一个学术期刊，是中国科协高质量科技期刊一区期刊，旨在报道二维材料研究及应用领域最具创新性和影响力的前沿科研成果，促进二维材料领域的学术成果交流。期刊立足于多学科视角，致力于涵盖石墨烯及其他二维材料相关研究的各个方面，包括二维材料的制备、表征、物理、性质研究及器件、能源、催化、复合材料等应用。 期刊主编为中国科学院金属研究所任文才研究员，国家杰出青年科学基金获得者，国家重点研发计划项目首席科学家。主要从事石墨烯及其他新型二维材料的制备、物性及光电、储能、热管理、膜技术等应用研究。在Science、Nature Materials等期刊发表主要论文200多篇，被SCI他引4万多次，是科睿唯安公布的全球高被引科学家。获发明专利100余项，孵化了3家高技术企业。获国家自然科学二等奖3项（第一完成人2项）、辽宁省自然科学一等奖、何梁何利科技创新奖、全国创新争先奖等。

本研究来自江南大学商学院彭旭课题组。本文揭示了近期全球电力部门低碳转型的重要进展，剖析了不同收入组国家对全球电力脱碳的差异性贡献。 文章介绍 Heterogeneous drivers of decarbonization in the global power sector Xu Peng(彭旭)，Jing Liang，Hong Chen，Jindao Chen，Jiaping Zhang，Qingqing Sun，Pu You 通讯作者： 彭旭，江南大学商学院   研究背景： 全球气候变化日益严峻的背景下，工业部门尤其是电力行业的深度脱碳已成为实现气候目标的关键。然而，目前全球电力行业的碳排放仍在持续增长。尽管已有研究探讨了电力部门的碳排放趋势，但对全球金融危机期间能源结构转型引发的碳强度达峰与快速下降的动态过程缺乏深入理解。本研究基于2000至2017年全球电力碳强度数据，采用两阶段分解模型系统识别出全球电力行业碳强度变化背后的异质性驱动因素，深入探讨了全球高收入、中上收入和中下收入国家在电力脱碳过程中的不同角色，为全球电力行业未来减排路径提供科学依据和启示。   研究内容： 本研究围绕全球电力行业碳强度达峰与下降过程展开，聚焦金融危机期间的能源结构转型对电力脱碳的影响。研究采用国际能源署（IEA）数据库，通过固定热效率法剔除供热环节碳排放，精确测算了全球2000年至2017年全球电力行业碳排放强度的变化。然后，文章应用两阶段分解方法，将全球电力碳强度变化归因为化石燃料效率效应、燃料替代效应、可再生能源替代效应及区域配置效应，进而识别出不同收入水平分组下国家群体的差异性贡献。结果表明高收入国家可再生能源扩张、煤炭和油燃料退出以及能源效率提升，持续推动全球电力部门碳强度水平下降；中高收入国家（例如：中国、巴西）主要通过提升燃煤效率与发展可再生能源实现电力减排；而中低收入国家（例如：印度、越南）虽然通过提高煤电效率和发展可再生能源降低了电力碳强度，但是区域配置效应和煤炭消费份额增长仍推动其碳强度增加。 本研究系统揭示了2008年以来全球电力行业快速脱碳背后的多元化驱动因素，突出了区域间在资源禀赋、技术水平与经济复苏响应方面关于气候减缓行动的差异，为制定更具针对性的全球和地区减排提供了科学依据，加速了全球能源转型与碳中和目标的实现。 作者介绍 彭旭，江南大学商学院副教授。主要从事能源与气候变化、可持续发展分析、能源低碳转型的社会经济环境影响、碳足迹核算与减排分析、食物-能源-水耦合、环境拓展的投入产出分析等方面的研究。在Nature系列Communications Earth & Environment、Cell系列iScience、Environmental Science & Technology、The Innovation Energy、Science Bulletin、Fundamental Research、Resources, Conservation and Recycling等刊物发表论文多篇。主持国家级及省部级项目多项。 期刊介绍 Environmental Research Letters 2024年影响因子：5.6  Citescore: 11.1 Environmental Research Letters（ERL）以金色开放获取模式出版，作者可选择将原始数据作为补充资料与文章一起发表。所有研究人员可以免费获取这些研究成果。ERL汇聚了关注环境变化及其应对的研究团体和政策制定团体的意见，涵盖了环境科学的所有方面，出版研究快报、综述文章、观点和社论。ERL顺应了环境科学的跨学科发表的趋势，反映了该领域相关的方法、工具和评估战略，得到了来自不同领域的广泛贡献。

当您在Sustainability Science and Technology（SSTECH）期刊发表文章时，您的研究将与来自全球领先专家和编委会成员的成果一同展示，共同塑造可持续发展研究的未来。 我们的编委选择在SSTECH期刊发表研究，因为他们清楚是什么让本刊成为该领域的杰出平台： 🏠 提供满足学术社群不断发展的需求的新型创新文章类型； 🤝 联结科学、技术和工程领域的研究人员，共同以联合国可持续发展目标为使命，构建更加可持续的未来； ✅ 严格的同行评审流程，确保每篇文章达到最高科学标准； 🔓 自即日起至2025年底，期刊免收文章发表费用，助力您的研究成果广泛传播。 探索编委们的研究成果 Organo-mineral fertilisers for sustainable agriculture Katarzyna Chojnacka and Jonas Baltrusaitis   Microalgal-mediated circular reuse of polymer membrane manufacturing wastewater Sebastian Overmans, Barbara Bastos de Freitas, Martin Gede, Claudia Oviedo, Gyorgy Szekely and Kyle J Lauersen   Emerging trends in sustainable energy...