信息社会的发展需要物联网和大数据等新兴技术，因此以钛酸钡（BTO）为代表的具有铁电性、压电性、非线性光学和挠曲电特性等多种功能的钙钛矿型氧化物材料受到了广泛关注。“后摩尔”时代，人们需要将BTO等氧化物薄膜与硅衬底集成；此外，生物传感、穿戴式电子器件等新型应用对于柔性衬底上高质量氧化物薄膜的需求日益迫切。但是，无论是在硅衬底上或是柔性衬底上实现外延单晶BTO薄膜都非常困难。硅表面在氧化物薄膜的生长初期极...
压电致动器精度高、响应速度快，被广泛应用于生物医学、微电子、油气勘探和航空航天等领域。这些压电器件通常需要在很宽的温度范围内（室温-高温）工作，且要求其同时具有大电致应变和低应变滞后。目前应用最广泛的压电陶瓷主要是铅基材料，但是由于铅对人体和环境有危害，因此开发高性能无铅压电材料迫在眉睫。钛酸铋钠（Bi0.5Na0.5TiO3，BNT）基压电陶瓷具有场致应变大、居里温度高的优点，因此成为最有潜力的候选材料之一。...
环戊烷结构广泛存在于天然产物及药物分子中，是小分子药物研发过程中出镜率很高的核心骨架之一。因此，如何方便、高效地合成多取代环戊烷分子一直是药物化学和有机合成领域的热点研究方向。在众多已知的策略中，[3+2]环加成反应因具有灵活、高效、原子经济等优点受到密切关注。但目前已报道的此类反应普遍需要用到Rh、Ru、Ti、Sm等过渡金属催化剂，这在药物分子合成中通常会带来后续纯化的问题。与此同时，上述方法的底物局限性...
4D打印因其在智能设备、生物医学和组织工程中的潜在应用而引起了科研以及工业领域的极大兴趣。其中，形状记忆聚合物由于其形变大、重量轻、恢复应力大、响应速度快等优点，在4D打印材料中至关重要。然而，4D打印形状记忆聚合物通常是由共价交联的网络组成，不变的永久形状导致其形状恢复方向单一，限制了4D打印的灵活性。此外，虽然光固化3D打印具有更高的精度、分辨率和表面质量，但目前光固化3D打印的形状记忆聚合物结构由于...
金属有机笼具有三维结构和一定尺寸的空腔，在分子识别、催化与稳定反应中间体等方面有着重要的应用。基于卟啉的金属有机笼结合了卟啉优异的光物理性质与金属有机笼的主客体化学，在构筑光捕获体系以及仿生催化领域有着独特的优势。然而，大部分基于卟啉金属有机笼的研究都集中于其分子结构以及催化性能，利用卟啉的金属有机笼来进行光控的可逆释放鲜有报道。这种可控释放体系的建立还可以利用其氧化还原过程储存与释放单线态氧...
伴随生命和材料领域的发展，精准构筑手性物质的重要性日益凸显。过渡金属催化不对称反应是构建手性分子的主要方法，而手性配体是调控催化剂活性和立体选择性的关键因素。2,2′-联吡啶配体是金属催化反应中广泛使用的经典配体，在廉价金属催化、仿酶催化及光、电催化等重要新兴领域常作为优选配体。然而，不对称催化领域至今仍然缺乏普适性的手性联吡啶配体，其主要困难是吡啶的芳香性平面结构难以引入手性元素，现有配体骨架可...
妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus, GDM）是妊娠期最常见的一种疾病，是指在妊娠期首次诊断出的葡萄糖耐受不良导致的高血糖症。GDM的诊断通过口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test, OGTT）进行，而由于成本原因，OGTT仅在某些地区的高GDM风险人群中开展（如英国等）。目前的GDM风险筛查基于已知的风险因素，例如年龄、体质指数 (Body Mass Index，BMI）、糖尿病家族史，但未包括血压。此外，目前的筛查...
寻找可再生和环境友好的化石燃料替代品是国家实现“双碳”目标的一个重要方案，对缓解灰霾污染乃至应对全球能源危机和全球变暖具有重要意义。氢能是化石燃料的理想替代品。基于廉价高效制氢催化剂实现大规模工业化制氢，是实现氢能规模化应用的关键一环。捕捉并研究催化制氢过程的活性中间体、获取催化活性位点信息，有助于阐明催化制氢机制、发展廉价高效制氢催化剂。单原子催化的提出为新型水分解制氢催化剂的发展提供了新机...
对于柔性钙钛矿太阳能电池，表面缺陷和水氧侵蚀对器件的效率和工作稳定性造成了不利影响。先前的研究报道了低维钙钛矿材料通过后退火工艺作为钝化层结合到器件中。然而，所产生的过量热能存在诱导钙钛矿分解的风险，从而导致器件退化。此外，疏水绝缘材料的应用是防止水氧侵入的另一种方法。尽管如此，由于难以控制精确的厚度，疏水绝缘材料的引入会阻隔电池器件的电荷转移和传输，降低器件性能。针对以上钙钛矿太阳能器件中存...
单分子磁体由于可用于高密度信息存储、自旋电子器件、量子比特等而备受关注。对于大多数单分子磁体来说，磁矩翻转过程有三种类型，即量子隧穿过程、单声子过程和双声子过程。双声子过程通常根据能级的虚实分为奥巴赫过程和拉曼过程。目前所报道的化合物中，拉曼过程的拉曼指数（n）异常小，长期以来该问题被简单的归因于磁声耦合，并没有得到很好的解释。为了解决这一问题，古磊等人提出该过程来自于低于磁自旋翻转能垒的振动模...
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