钙钛矿领域期刊投稿经验
从题目看不出来题主目前是什么身份，是博士？硕士？还是已经工作了？做的是什么专业？在不一样的位置上，这个问题的难度肯定是不一样的。如果题主仍然在读研究生，或者有机会去上在职研究生，而且专业方向是生化材，那这个问题就很简单，这些领域，影响因子1.0的期刊就跟白捡似的，正儿八家做科研的人都是看不上的，只要有点数据有点观点，写好投出去，基本上没什么问题。如果自己写不了，让导师帮忙找师兄师弟们写，自己打下外围，做点其他工作就可以了，具体你肯定都懂。如果题主现在已经在职场上，从事的又是工程类的技术工作，再加上如果题主英语水平不怎么样，那这件事就比较困难了，因为SCI全都是英语论文，即便是国内期刊，入选SCI的也是英文版。而绝大多数SCI的要求还是比较高的，需要有一定的理论和实验数据作为支撑。此外，工科的SCI期刊影响因子普遍不高，上1.0的很多都属于不错的期刊，有的期刊只有0点几。如果是这种情况的话，题主要发论文恐怕要下点功夫。 学术训练不是一天两天的事情，即便是在真经所在的高校，很多当年硕士毕业留校的讲师们，想要发一篇SCI论文也难如登天。因此，真经有两个建议： 第一，上个在职研究生，找个好说话的导师，让导师帮你想办法。 第二，通过单位的业务与高校老师建立合作关系，做出来的论文挂你的名字。当然还有第三种，就是拿钱买，不过真经不建议，这种事情一旦败露，将是职业生涯巨大污点，得不偿失的。 说点实际的。仅仅假设你不是文史哲专业。影响因子大于1.0的国内期刊不建议，其难度不比国际3.0的低。个中原因假设你懂的。把目光放到东欧日本韩国，有不少相对容易，口碑不错，相对录用快的期刊。当然，这里也假设你会英文写作。 最后，仅仅从你问问题的方式，斗胆猜测，你不是专业学术出身。如此宽口径的问题，专业学术人员是问不出来的。如此，考虑你的个人因素，不易。 难者不会，会者不难。 说实话，有很多SCI的期刊其实比中文核心还容易中奖。 给你一个思路，准备写文章之前，先在网上下载相关的一些文章来仔细阅读，把那些自己认为感兴趣的而有符合自己研究方向的内容搜集一下，进行进一步的研究，找到自己研究的切题点，这样就会有很多开阔的思路。 也可以自己先预订一个大概的研究方向，然后根据自己研究的方向找一些相关的论文来阅读，从别人的文章中找到自己研究的思路。 每一篇文章都不可能很完美，重点是就某一个问题展开充分的论述，把一个问题说清楚就行。可以从别人文章中未说清楚的问题来给自己的写作提供思路，文章看多了思路就开阔了。 有了思路之后，就可以先写一个文章大概的前言，研究目的，前人研究国内外进展，有哪些不足，你要如何开展研究，解决什么问题，有什么意义。大概也差不多了。 下一步就要开始做实验获或者观测获取数据。如有已经有现成的数据，现在你只需从那一堆数据中提取出自己所需要的数据做好准备。 有了数据之后就可以开始着手处理分析你的数据了。如何分析数据，也可以从别人的文章中获取经验。最好是制作完一张图之后就把分析的内容写完，这样的话把数据分析玩图画完文章主要内容也就差不多了。 接下来就是做进一步的分析，结合他人相关研究成果可以做进一步对比讨论分析，得出自己的结论。 最后做总结，就是把自己文章得到的主要结论简单明了的总结。 整个文章就差不多了，接下来就找合适的期刊，把你的稿件投出去了。 在有思路有数据的前提下，完成一篇文章的撰写，一个月内肯定可以搞定，效率高一些，2个星期也差不多了。投稿期刊周期可能要网上查一查，有很多网刊很快的，只要接收了立马就能看出。 前几天网上看到消息说西湖大学施一公教授一晚上能写一篇nature或science文章。 以上是个人意见，仅供参考。 不难，花钱买呗。这年头，绝大部分人的 sci都是用钱烧出来的。有几个人有实验条件？ 如果是医学方面的，我有实验室提供，可以合作做实验，不过建议您还是自己写 思路不清晰，加点石墨烯； 实验不顺畅，涂点钙钛矿。 看研究方向 做饭？ 论文有专业需求吗？如果没有，你又出不了论文，可以找我。 看啥专业了
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钙钛矿电池方向的研究生就业前景很宽广，可以在包括新能源技术、电池设备制造、新能源行业等方面就业。此外还可以在科研机构、高等学府从事教学和科研工作。
钙钛矿电池方向的研究生毕业就业情况良好，该方向研究生主要就业于钙钛矿电池行业，具备钙钛矿电池领域的资源和能力的毕业生，可以在该领域从事研发、设计、生产等各种工作。钙钛矿电池行业正在迅速发展，为研究生提供了一个充满发展潜力的就业市场。
钙钛矿领域期刊投稿
全无机钙钛矿（CsPbX3，X=Cl，Br，I）纳米棒（NRs）不仅保留了其固有的优点，如高的光致发光量子产率和宽波长可调性，而且还具有优异的光物理性质，包括其极强的多光子吸收（MPA）。然而，CsPbX3-NRs的光谱动力学和MPA特性还没有得到充分的研究。
近期，来自深圳大学的研究者报道了CsPb(Br0.8Cl0.2)3，CsPbr3和CsPb(Br0.85I0.15)3NRs的飞秒光谱动力学特性，包括它们对热载流子冷却、双激子寿命和双激子结合能的影响。有趣的是，虽然这三种钙钛矿型NRs的直径和长度相似，但它们的非线性光学性质却有显著差异，其中CsPb(Br0.85I0.15)3的MPA截面最大。此外，还研究了CsPb(Br0.8Cl0.2)3和CsPbBr3-NRs的多光子激发受激发射。 这项工作表明CsPbX3（X=Cl，Br，I）NRs是 探索 其在不同光电器件中应用的理想候选材料 。相关论文题目以“Spectral Dynamics and Multiphoton Absorption Properties of All-Inorganic Perovskite Nanorods”发表在The Journal of Physical Chemistry Letters 期刊上。
论文链接：
此外，据报道，与立方晶体相比半导体可以强的一维量子限制作用，可以更有效地放大其多光子吸收（MPA）。据报道，使用CsPbBr3 NRs作为激发介质的激发，没有针对多光子激发的工作，与单光子激发相比，它在生物成像应用中可以提供更大的穿透深度和更高的空间分辨率。在研究多光子激发之前，必须先考虑钙钛矿的形状或/和组成对其MPA的影响。尽管以前的文献已经证明了具有立方和二维几何形状的不同钙钛矿型的MPA特性取得了显着进步，但仍缺乏对一维NR对应物的相关研究，必须加以解决。深入了解半导体中典型载流子动力学过程的起源，影响因素和寿命，包括辐射跃迁和非辐射跃迁，对于拓宽它们的相关应用至关重要。
图1。描述（a）CsPb(Br0.8Cl0.2)3NRs，（b）CsPbr3 NRs和（c）CsPb(Br0.85I0.15)3NRs原子分辨率的TEM图像。（d）CsPb(Br0.8Cl0.2)3NRs，（e）CsPbr3 NRs和（f）CsPb(Br0.85I0.15)3NRs的HR-TEM图像。
图2。（a）CsPb(Br0.8Cl0.2)3，（b）CsPbr3和（c）CsPb(Br0.85I0.15)3NRs在350 nm激发下的早期延时二维fs-TA光谱。（d）CsPb(Br0.8Cl0.2)3、（e）CsPbr3和（f） CsPb(Br0.85I0.15)3NRs的载体冷却工艺。通过对早期ps时间尺度上光谱演化数据提取的GSB进行拟合，得到了相应的冷却时间值。
图3。（a）CsPb(Br0.8Cl0.2)3，（b）CsPbr3和（c）CsPb(Br0.85I0.15)3NRs固体薄膜在400 nm激发下的泵浦强度依赖的PL光谱。插图显示了光致发光强度与泵浦强度和发射图像的关系图。（d）CsPb(Br0.8Cl0.2)3，（e）CsPbr3和（f）CsPb(Br0.85I0.15)3NRs固体薄膜在800nm激发下的光致发光谱。插图显示PL强度图与泵浦光强度和发射图像的对比。
(文：爱新觉罗星)
钙钛矿纳米晶体是发光二极管（LED）的特殊候选材料。然而，它们在固体薄膜中不稳定，这破坏了它们作为LED的潜力。
在这里，美国洛斯阿拉莫斯实验室等单位的研究人员证明了 稳定在金属-有机框架（MOF）薄膜中的钙钛矿纳米晶体可以制造出明亮和稳定的LED 。MOF薄膜中的钙钛矿纳米晶可以在连续的紫外光照射、热应力和电应力下保持光致发光和电致发光。光学和X射线光谱显示，强发射源于局域载流子复合。由钙钛矿型MOF纳米晶体制成的发光二极管的最大外量子效率超过15%，超过105 cdm 2的高亮度。在LED工作过程中，通过MOF基质的保护，纳米晶体可以得到很好的保护，没有离子迁移或晶体合并，可以有50小时以上的稳定性能。相关论文以题目为“Bright and stable light-emitting diodes made with perovskite nanocrystals stabilized in metal–organic frameworks”于2021年发表在Nature Photonics期刊上。
论文链接：
金属卤化物钙钛矿纳米晶体是新兴的光发射器，具有可调谐的光学带隙、改进的颜色纯度和高光致发光量子产率（PLQY）。这些特性归因于纳米结构中的限制效应、电子-空穴对结合能和电荷局部化。可使用溶液法制备薄膜，这使得钙钛矿纳米晶体成为发光二极管（LED）、激光器和辐射闪烁体中应用的诱人候选材料。令人印象深刻的是，基于钙钛矿纳米晶的LED已经达到了创纪录的超过20%的外部量子效率（EQE）值。尽管有这些优点，稳定钙钛矿纳米晶体仍然是一个挑战。研究表明，在环境条件下，CsPbBr 3纳米晶可以合并到体相，使发射特性猝灭十倍。也有人提出，在潮湿环境中，纳米晶体可以在恒定的紫外线（UV）照射下降解回其前驱体，这是用于显示器时的一个关键问题。
为了解决这些问题，人们进行了大量的努力来设计更坚固的配体，加入添加剂，并引入交联剂来保护纳米晶体免受周围环境的影响。为了解决这些瓶颈问题，最近一些有趣的概念巧妙地使用了金属-有机框架（MOF）作为基质，其中含有钙钛矿纳米晶体。此类系统表现出显著改善的材料稳定性，PLQY值超过50%。MOF的多孔性和钙钛矿型纳米晶体的光电特性相结合，使得该材料在光电化学和催化方面具有很高的应用前景。然而，这些研究大多集中在使用粉末，钙钛矿型MOF（PeMOF）结构从未被用作LED应用中的发射层。这主要是因为在沉积高质量二极管所需的均匀薄膜方面存在挑战。此外，为了实现有效的电荷注入，必须考虑通过加入大量绝缘组件在导电性方面进行权衡。（文：爱新觉罗星）
图1 | PEM薄膜的形成和表征。
图2 | PEMA薄膜的TEM图像分析。
图3 | LeD器件性能特征的分析。
钙钛矿领域期刊投稿要求
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基于全无机钙钛矿之间可控和可逆的相变，以接近100％的产率获得稳定且高效的黄光CsCu2I3，该策略已首次有效成功用于制造高质量的电致发光白光发光二极管。然而，迄今为止，只有少数基于钙钛矿的电致发光白光发光二极管（WLED）被报道。因此， 基于钙钛矿的WLEDs是一个极具挑战性的任务 ，来自吉林大学等单位的研究人员针对这一现象进行了研究。相关论文题目以“The Controllable and Reversible Phase Transformation between All-inorganic Perovskites for White Light Emitting Diodes”发表在 Journal of Materials Chemistry C 期刊上。
论文链接：
具有低毒性，高效率和低维电子结构的Cu基钙钛矿逐渐出现。尤其是，那些具有大斯托克斯频移和宽带发射，这使其成为WLED的理想选择。通常，制备钙钛矿WLED需要以下过程：i）精确控制不同发光材料的比例，或ii）复杂的多层结构。然而，这些方法对于WLED的制造而言是复杂且不便的。为了克服上述缺点，必须 探索 一种简单的策略来制造具有基于铜的钙钛矿作为单发射层的WLED。实现混合的固态或薄膜态的不同发光的铜基钙钛矿将是一种有前途的策略。众所周知。 此外，在CsI-CuI系统中进行相变可能是一种容易的策略，以基于所有基于无机Cu的钙钛矿实现具有不同发光发射的混合相，并将其应用于WLED。
本文报道了Cs3Cu2I5与CsCu2I3之间的可控和可逆相变。 该方法成功地合成了高效、稳定的全无机铜基钙钛矿CsCu2I3，并首次成功地用于电致发光WLEDs的制备。 实验证明，反应时间和溶剂极性可以控制Cs3Cu2I5与CsCu2I3的转化速率。CuI在“CuI剥离”过程中的分解速率是由Cs3Cu2I5与CsCu2I3转化的主要原因。“CsI/CuI剥离”是Cs3Cu2I5与CsCu2I3之间可控和可逆相变过程中的两种机制。值得注意的是，黄色发光的CsCu2I3和蓝色发光的Cs3Cu2I5可以共存，并且它们在混合粉末或薄膜状态下的发光不相互影响，这有利于获得单一的发射层。此外，高质量的WLEDs显示CIE坐标为（0.327，0.348），CRI为94。
本文对CuI基卤化物材料的相变进行了深入的 探索 ，有助于铜基钙钛矿的合成，也为无铅钙钛矿的应用提供了新的途径。此外，还提出了一种可行的全钙钛矿基电致发光WLEDs的设计方案。
图1（a）CsCu2I3的XRD图案与CsCu2I3的标准XRD图案的比较。（b）CsCu2I3的态密度图。（c）Cs3Cu2I5和CsCu2I3的归一化PL谱。λex=300 nm。（d）研究了环境条件下CsCu2I3的PLQY随储存时间的变化。（e）一小时乙醇处理产物的XRD图谱与Cs3Cu2I5和CsCu2I3的标准XRD图谱进行比较。（f）一小时乙醇处理产物Cs3Cu2I5和CsCu2I3的归一化PL光谱。λex=327 nm。（g） 在紫外光照射（254 nm）下，通过时间控制获得Cs3Cu2I5和CsCu2I3不同发光混合物的图像。（h）在紫外光（254 nm）下，通过溶剂极性控制获得了Cs3Cu2I5和CsCu2I3不同发光混合物的图像。
图2转换过程I-IV的示意图。
图3（a）与CsCu2I3的标准XRD图相比，P1的XRD图。（b）P1和CsCu2I3的归一化PL光谱。 λex＝300nm。通过分别观察DMSO中的CsCu2I3溶液和ACN中的CsCu2I3溶液获得的薄膜的XRD图（c）和归一化PL光谱（d）。插图：在UV照明（254 nm）下的胶片图像。
图4 a）白色发光二极管（WLED）的示意结构。（b） 3.6V下的电致发光（EL）光谱（c）CIE色度图（插图：白色器件照片）。（d）电流密度电压亮度（J-V-L）特性。（e）电流效率和功率效率作为亮度的函数。
（文：爱新觉罗星）
钙钛矿领域期刊投稿邮箱
翻译 | 宗华
Nature, 6 June 2019, Volume 570 Issue 7759
《自然》 2019年6月6日，第7759期570卷
地质学 Geology
Surface erosion events controlled the evolution of plate tectonics on Earth
地表侵蚀事件控制地球板块构造的演化
作者：Stephan V. Sobolev & Michael Brown
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摘要：
板块构造是地球上最重要的地质过程之一，但其产生和演化至今仍不清楚。
这里，我们将现在的板块构造模型外推到过去，并且提出，从约30亿年前起，大陆的隆起以及沉积物在大陆边缘和海沟的积累提供了稳定俯冲的润滑作用，同时在地球板块构造的发展中扮演了至关重要的角色。
我们得出这样的结论：两次最大的表面侵蚀和俯冲润滑事件分别发生在古元古代全球休伦冰期（24.5亿~22亿年前）之后，导致哥伦比亚超大陆的形成，以及在新元古代“雪球”地球冰期（7.5亿~ 6.3亿年前）之后。
Abstract
Plate tectonics is among the most important geological processes on Earth, but its emergence and evolution remain unclear. Here we extrapolate models of present-day plate tectonics to the past and propose that since about three billion years ago the rise of continents and the accumulation of sediments at continental edges and in trenches has provided lubrication for the stabilization of subduction and has been crucial in the development of plate tectonics on Earth. We conclude that the two largest surface erosion and subduction lubrication events occurred after the Palaeoproterozoic Huronian global glaciations (2.45 to 2.2 billion years ago), leading to the formation of the Columbia super continent, and after the Neoproterozoic ‘snowball’ Earth glaciations (0.75 to 0.63 billion years ago).
Magnetism in cold subducting slabs at mantle transition zone depths
地幔过渡带深部冷俯冲板块的磁性
作者：I. Kupenko, G. Aprilis, D. M. Vasiukov, C. McCammon, et al
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摘要：
地球的壳—幔边界，即莫霍维奇不连续面，传统上被认为是磁性地壳和非磁性地幔之间的交界面。
然而，这一假设受到地球物理观测结果的质疑，幔源包体中磁性剩余物的识别——表明地幔有磁性来源——也对此提出了挑战。
这里，我们将同步加速器穆斯堡尔源光谱技术应用于激光加热的金刚石压砧中，研究了在压力和温度分别高达90吉帕和1300开尔文的情况下，三氧化二铁同质多形体的磁跃迁和临界温度。
结果表明，赤铁矿在冷俯冲或极冷俯冲地温作用下，在地幔过渡带深部仍具有磁性，并且形成了西太平洋地区的深磁化岩系。
Abstract
The Earth’s crust–mantle boundary, the Mohorovičić discontinuity, has been traditionally considered to be the interface between the magnetic crust and the non-magnetic mantle. However, this assumption has been questioned by geophysical observations and by the identification of magnetic remanence in mantle xenoliths, which suggest mantle magnetic sources. Here we apply synchrotron Mössbauer source spectroscopy in laser-heated diamond anvil cells to investigate the magnetic transitions and critical temperatures in Fe 2 O 3 polymorphs at pressures and temperatures of up to 90 gigapascals and 1,300 kelvin, respectively. Ourresults show that haematite remains magnetic at the depth of the transition zone in the Earth’s mantle in cold or very cold subduction geotherms, forming a frame of deep magnetized rocks in the West Pacific region.
生物学 Biology
Predator-induced collapse of niche structure and species coexistence
捕食者诱导的生态位结构与物种共存的崩溃
作者：Robert M. Pringle, Tyler R. Kartzinel, Todd M. Palmer, et al
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摘要：
生物入侵既是一个紧迫的环境挑战，也是一个研究基本生态过程的机会，比如顶级捕食者在调节生物多样性和食物网结构中的作用。
在以沙氏变色蜥为当地顶级捕食者的加勒比小岛的全生态系统操作中，我们实验性地引入沙氏变色蜥的竞争对手——绿安乐蜥和/或新的顶级捕食者——卷尾蜥蜴的入侵。研究发现，卷尾蜥蜴破坏了相互竞争的猎物物种共存的稳定性，这与经典的梯形捕食理论相反。
恐惧驱动的对捕食者的逃避破坏了原本稳定共存的空间和饮食生态位结构，加剧了无捕食者庇护所内的种间竞争，导致两个岛屿上的绿安乐蜥种群灭绝。
Abstract
Biological invasions are both a pressing environmental challenge and an opportunity to investigate fundamental ecological processes, such as the role of top predators in regulating biopersity and food-web structure. In whole-ecosystem manipulations of small Caribbean islands on which brown anole lizards (Anolis sagrei) were the nativetop predator, we experimentally staged invasions by competitors (green anoles, Anolis smaragdinus) and/or new top predators (curly-tailed lizards, Leiocephalus carinatus). We show that curly-tailed lizards destabilized the coexistence of competing prey species, contrary to the classic idea of key stonepredation. Fear-driven avoidance of predators collapsed the spatial and dietary niche structure that otherwise stabilized coexistence, which intensified interspecific competition within predator-free refuges and contributed to the extinction of green-anole populations on two islands.
Tracing the origin of adult intestinal stem cells
追踪成体肠干细胞的起源
作者：Jordi Guiu, Edouard Hannezo, Shiro Yui, et al
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摘要：
成体肠干细胞位于李培昆氏腺窝的底部。在那里，它们表达LGR5等标记物，促进肠上皮细胞的持续补充。
虽然胎儿的LGR5表达细胞可产生成体肠干细胞，但目前尚不清楚这些在模式上皮细胞中的细胞群是否代表独特的肠干细胞前体。
这里，利用无偏差定量谱系追踪方法、生物物理建模和肠移植，我们证实小鼠肠上皮的所有细胞——和它们的位置以及在胎儿肠道管LGR5表达模式无关——主动为成体干细胞池作贡献。
利用三维成像，我们发现在胎儿发育过程中绒毛经历了总体重塑和分裂。这使得上皮细胞从非增生性绒毛进入增生性绒毛间区，从而为成体干细胞生态位的形成作出贡献。
Abstract
Adult intestinal stem cells are located atthe bottom of crypts of Lieberkühn, where they express markers such as LGR5 and fuel the constant replenishment of the intestinal epithelium. Although fetal LGR5-expressing cells can give rise to adult intestinal stem cells, it remains unclear whether this population in the patterned epithelium represents unique intestinal stem-cell precursors. Here we show, using unbiased quantitative lineage-tracing approaches, biophysical modelling and intestinal transplantation, that all cells of the mouse intestinal epithelium—irrespective of their location and pattern of LGR5 expression in the fetal guttube—contribute actively to the adult intestinal stem cell pool. Using 3D imaging, we find that during fetal development the villus undergoes gross remodelling and fission. This brings epithelial cells from the non-proliferative villus into the proliferative intervillus region, which enables them to contribute to the adult stem-cell niche.
物理学 Physics
Freestanding crystalline oxide perovskites down to the monolayer limit
独立的晶体氧化物钙钛矿降至单层极限
作者：Dianxiang Ji, Songhua Cai, Tula R. Paudel, et al
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摘要：
二维材料如石墨烯和过渡金属双卤代烷，揭示了当大块晶体被还原为单层时所出现的电子相。
过渡金属氧化物钙钛矿含有多种相关的电子相，因此基于过渡金属氧化物钙钛矿的单层材料的类似行为将为尚未被 探索 的丰富的奇异二维相关相谱打开大门。
这里，我们报告了独立钙钛矿薄膜的制作。这种薄膜的高晶体质量几乎降至单个晶胞。
采用近年发展起来的以水溶性Sr 3 Al 2 O 6 为牺牲性缓冲层的方法，我们通过反应分子束外延法合成了SrTiO 3 和BiFeO 3 薄膜，并将它们转移到不同的衬底上，特别是晶体硅片和多孔碳薄膜上。
Abstract
Two-dimensional materials such as graphene and transition-metal dichalcogenides reveal the electronic phases that emerge when a bulk crystal is reduced to a monolayer. Transition-metal oxide perovskites host a variety of correlated electronic phases, so similar behaviour in monolayer materials based on transition-metal oxide perovskites would open the door to a rich spectrum of exotic 2D correlated phases that have not yet been explored. Here we report the fabrication of freestanding perovskite films with high crystalline quality almost down to a single unitcell. Using a recently developed method based on water-soluble Sr 3 Al 2 O 6 as the sacrificial buffer layer we synthesize freestanding SrTiO 3 and BiFeO 3 ultrathin films by reactive molecular beam epitaxy and transfer them to perse substrates, in particular crystalline silicon wafers and holey carbon films.
Lattice anchoring stabilizes solution-processed semiconductors
晶格锚定稳定经溶液处理的半导体
作者：Mengxia Liu, Yuelang Chen, Chih-Shan Tan, et al
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摘要：
经溶液处理的半导体的稳定性仍然是其向更广泛应用方向改进的重要领域。
无机铯卤化铅钙钛矿具有非常适合串列太阳能电池的带隙，但在室温附近会发生不希望发生的相变。胶体量子点（CQDs）是一种结构坚固的材料，因其尺寸可调的带隙而备受赞誉。
这里，我们报告了一种将铯卤化铅钙钛矿和铅的硫属化合物CQDs结合在一起的“晶格锚定”杂化材料。其中，两种材料之间的晶格匹配有助于其稳定性超过组分的稳定性。
我们发现，CQDs使钙钛矿保持在期望的立方相，并且抑制了向不期望的晶格错配相的转变。
Abstract
The stability of solution-processed semiconductors remains an important area for improvement on their path to wider deployment. Inorganic caesium lead halide perovskites have a bandgap well suited to tandem solar cells but suffer from an undesired phase transition near room temperature. Colloidal quantum dots (CQDs) are structurally robust materials prized for their size-tunable bandgap. Here we report‘lattice-anchored’ hybrid materials that combine caesium lead halide perovskites with lead chalcogenide CQDs, in which lattice matching between the two materials contributes to a stability exceeding that of the constituents. We find that CQDs keep the perovskite in its desired cubic phase, suppressing the transition to the undesired lattice-mismatched phases.
合作事宜：
投稿事宜：
导读
背景
1839年，德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（Gustav Rose）站在俄罗斯中部的乌拉尔山脉上，拾起一块以前从未被发现的矿物。
那时，他并没有听说过“晶体管”或“二极管”，也没想到电子器件会成为我们日常生活的一部分。更出乎他意料的是，他手中的这块被他以俄罗斯地质学家 Lev Perovski 的名字命名为“钙钛矿（perovskite）”的这块矿石，会成为彻底变革电子器件的关键因素之一。
钙钛矿如此重要的地位，离不开它特殊的结构。钙钛矿材料结构式一般为ABX3，其中A为有机阳离子, B为金属离子, X为卤素基团。该结构中, 金属B原子位于立方晶胞体心处, 卤素X原子位于立方体面心, 有机阳离子A位于立方体顶点位置。
钙钛矿结构稳定，有利于缺陷的扩散迁移，具备许多特殊的物理化学特性，例如电催化性、吸光性等。
过去十年，钙钛矿因为制造起来更便宜、更绿色，效率可与硅太阳能电池相媲美，逐渐成为硅太阳能电池的替代品。
然而，钙钛矿仍会表现出明显的性能损耗以及不稳定性。迄今为止，大多数的研究集中在消除这些损耗的方法，然而真正的物理原因仍然是未知的。
创新
近日，在一篇发表在《自然（Nature）》期刊上的论文中，来自剑桥大学化学工程与生物技术系以及卡文迪许实验室 Sam Stranks 博士的研究小组，以及日本冲绳科学技术大学院大学 Keshav Dani 教授的飞秒光谱学单位的研究人员们，找到了问题的根源。他们的发现，将使得提升钙钛矿的效率变得更容易，从而使它们离大规模量产更近。
技术
当光线照射钙钛矿太阳能电池时，或者当电流通过钙钛矿LED时，电子被激发，跳跃到更高的能态。带负电荷的电子留下了空白，也称为“空穴”，它带正电荷。受激发的电子与空穴都可以通过钙钛矿材料，因此可成为载流子。
但是，在钙钛矿中会产生一种称为“深阱”的特定类型缺陷，带电的载流子会陷入其中。这些被困的电子与空穴重新结合，它们的能量以热量形式丧失，而不是转化为有用电力或者光线，这样就会显著降低太阳能面板和LED的效率以及稳定性。
迄今为止，我们对于这些陷阱知道得很少，部分原因是，它们似乎与传统太阳能电池材料中的陷阱表现得大相径庭。
2015年，Stranks 博士的研究小组发表了一篇研究钙钛矿发光的《科学（Science）》期刊论文，这篇论文揭示了钙钛矿在吸收光线或者发射光线方面有多擅长。Stranks 博士表示：“我们发现，这种材料非常不均匀；相当大的区域是明亮且发光的，而其他的区域则非常黑暗。这些黑暗区域与太阳能电池或者LED中的能量损耗相关。但是，引起这种能量损耗的原因一直是个谜，特别是由于钙钛矿在其他方面非常耐缺陷。”
由于标准成像技术的限制，研究小组无法说明黑暗区域是由一个大的陷阱位引起的，还是由众多小的陷阱位引起的，从而难以确定它们为什么只是在特定区域形成。
后来在2017年，Dani 教授在 OIST 的研究小组在《自然纳米技术（Nature Nanotechnology）》期刊上发表了一篇论文，在论文中他们制作了一个有关电子吸收光线后在半导体中如何表现的影片。Dani 教授表示：“在材料或者器件被照射光线之后，如果你可以观察到电荷是如何在其中移动的，那么你将从中学会很多。例如，你可以观察到电荷会落入陷阱。然而，因为电荷移动得非常快，以一千万亿分之一秒的时间尺度来衡量；并且穿越非常短的距离，以十亿分之一米的长度尺度来衡量；所以这些电荷难以进行可视化观测。”
在了解到 Dani 教授的工作之后，Stranks 博士伸出援手，看看他们是否可以一起合作应对这个问题，对钙钛矿中的黑暗区域进行可视化观测。
OIST 的团队首次对钙钛矿使用了一项称为“光激发电子显微镜（PEEM）”的技术。他们用紫外光探测材料，并用发射的电子形成一幅图像。
观察材料时，他们发现含有陷阱的黑暗区域，长度大约是10到100纳米，由较小的原子尺寸陷阱位聚集而成。这些陷阱簇在钙钛矿材料中分布不均，从而解释了 Stranks 较早的研究中观察到的非均匀发光。
有趣的是，当研究人员将陷阱位的图像覆盖到显示钙钛矿材料晶粒的图像上时，他们发现陷阱簇仅在特定的地方形成，即某些晶粒之间的边界上。
为了理解这种现象为什么只发生在特定晶粒的边界上，研究人员小组与剑桥大学材料科学与冶金系教授 Paul Midgley 的团队合作，他采用了一项称为“扫描电子衍射”的技术，创造出了钙钛矿晶体结构的详细图像。Midgley 教授的团队利用了位于金刚石光源同步加速器 ePSIC 设施中的电子显微镜装置，该设施拥有用于成像像钙钛矿这样的光束敏感材料的专用设备。
Stranks 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Tiarnan Doherty 表示：“因为这些材料是超级光束敏感的，你在这些长度尺度上用来探测局部晶体结构的一般技术，实际上会相当快地改变你正在观察的材料。取而代之的是，我们可以用非常低的照射剂量，从而防止损伤。”
“我们从 OIST 的工作中知道了陷阱簇的位置，并且我们在 ePSIC 围绕着同一块区域扫描，以观察局部结构。我们能够快速地查明晶体结构中陷阱位附近的意外变化。”
研究小组发现，陷阱簇只在材料中具有轻微扭曲结构的区域与具有原始结构的区域的结合处形成。
Stranks 博士表示：“在钙钛矿中，我们拥有这些规则的马赛克晶粒材料，这些晶粒大多数都是又好又崭新的，这是我们所希望的结构。但是，每隔一段时间，你就会得到一个稍微形变的晶粒，这个晶粒的化学成分是不均匀的。真正有意思的，也是一开始让我们困惑的，就是形变的晶粒并没有成为陷阱，而是这个晶粒遇到原始晶粒的地方；陷阱是在那个结合处形成的。”
通过对于陷阱本性的理解，OIST 的团队也采用了定制的 PEEM 仪器来可视化观测钙钛矿材料中载流子落入陷阱的动态过程。Dani 研究小组的博士生、这项研究的共同领导作者 Andrew Winchester 解释道：“这是可能的，因为 PEEM 的特征之一就是，可对超高速的过程进行成像，短至飞秒。我们发现，陷落的过程受到扩散到陷阱簇的载流子的控制。”
价值
这些发现代表了为了把钙钛矿带向太阳能市场所取得的一项重要突破。
Stranks 博士表示：“我们仍然无法准确地知道，为什么陷阱聚集在那里，但是我们现在知道它们确实在那里形成，并且只有那里。这非常令人振奋，因为这意味着我们现在可以知道如何有针对性地提升钙钛矿的性能。我们需要针对这些非均匀相，或者以某种方式去除这些结合处。”
Dani 教授表示：“载流子必须首先扩散到陷阱，这一事实也为改善这些器件提出了其他方案。也许，我们可以改变或者控制这些陷阱簇的排列，而无需改变它们的平均数，这样一来，载流子就不太可能到达这些缺陷部位。”
团队的研究集中在一种特殊的钙钛矿结构。科学家们也将研究这些陷阱簇是否在所有的钙钛矿材料中都是普遍存在的。
Stranks 博士表示：“器件性能的大部分进展都是经过反复试错的，然而目前为止，这一直是一个低效率的过程。迄今为止，这个过程还没有真正被‘理解特定原因以及系统性针对该原因’所驱动。它是这方面最重要的突破之一，将帮助我们采用基础科学来设计更高效的器件。”
关键字
参考资料
【1】Liu, M.Z., Johnston, M.B. and Snaith, H.J. (2013) Efficient Planar Heterojunction Perovskite Solar Cells by vaPour Deposition. Nature, 501, 395-398.
【2】Tiarnan A. S. Doherty, Andrew J. Winchester, Stuart Macpherson, Duncan N. Johnstone, Vivek Pareek, Elizabeth M. Tennyson, Sofiia Kosar, Felix U. Kosasih, Miguel Anaya, Mojtaba Abdi-Jalebi, Zahra Andaji-Garmaroudi, E Laine Wong, Julien Madéo, Yu-Hsien Chiang, Ji-Sang Park, Young-Kwang Jung, Christopher E. Petoukhoff, Giorgio Divitini, Michael K. L. Man, Caterina Ducati, Aron Walsh, Paul A. Midgley, Keshav M. Dani, Samuel D. Stranks. Performance-limiting nanoscale trap clusters at grain junctions in halide perovskites . Nature, 2020; 580 (7803): 360 DOI: 10.1038/s41586-020-2184-1
【3】
钙钛矿投稿期刊
一、研究背景
钙钛矿 （perovskite）是德国矿物学家古斯塔夫·罗斯（Gustav Rose）在1839年，于俄罗斯中部境内的乌拉尔山脉上发现钙钛矿岩石样本，决定以他心中伟大的地质学家Lev Perovski来命名这种矿石。该矿石是普通的金属有机化合物晶体，主要成分是钛酸钙（CaTiO3 ）。后来人们所指的钙钛矿电池，并不是用他发现的这种矿石材料制成的，而是使用了与钙钛矿晶体结构相似的化合物。
钙钛矿晶体结构示意图
近年来关于钙钛矿的研究非常多，而且还经常发表于Nature、Science等顶刊中，作为新兴的明星材料，连石墨烯也要甘拜下风。
就在2021年10月20日 ，韩国浦项 科技 大学Min Gyu Kim、蔚山国立科学技术研究院Tae Joo Shin、Sang Il Seok教授课题组联合报道了通过将Cl键合的SnO2与含Cl的钙钛矿前驱体耦合，在SnO2电子传输层和卤化物钙钛矿吸光层之间形成夹层。该层间具有原子相干特性，增强了钙钛矿层的电荷提取和传输，减少了界面缺陷。 这项研究工作以题为“Perovskite solar cells with atomically coherent interlayers on SnO2 electrodes”发表在顶级期刊Nature上。
仅隔一周，于2021年10月29日，喜讯再度传来，钙钛矿再次登上顶刊，让我们一起来看看！
卤化铅钙钛矿(LHPs)显示出可调的带隙、高电荷载流子迁移率和明亮的窄带光致发光(PL)，与传统的硅基和二元ⅱ-ⅵ族、ⅲ-ⅴ族和ⅳ-ⅵ族半导体材料相比，这些材料在光电应用方面具有优势。然而，为了成功的技术集成，LHPs必须克服其固有的多态性；暴露于极性溶剂、氧气、热和光时分解；陷阱态的存在；以及有毒重金属离子的相分离和浸出。例如，在CsPbI3伪立方“黑”相(α-、β-和γ-相)中发现了适合光伏和红光发光二极管(LED)的高光学吸收率和直接带隙，但是热力学因素促进了它们在环境条件下向非活性非钙钛矿“黄色”δ相的转化(图1A)。白光发光二极管的LHP材料将主要依赖于这种红色发射器的稳定性，理想的情况是结合在一个单一的宽带发光材料结构中。
LHP复合材料的形成可能为其中一些问题提供解决方案，但LHP的离子性质并不完全有利于复合材料的制造。引起的功能损失包括LHP聚集和分解、与所选基质的弱界面相互作用导致的差的机械稳定性以及高浓度陷阱态的形成。对金属有机框架(MOFs)的一个亚家族——沸石咪唑盐框架(ZIFs)的研究，使得人们能够在淬火后获得高温ZIF液体和微孔玻璃。ZIF玻璃在孔隙率、反应性、机械刚性和延展性以及光学响应方面具有独特的物理化学性质，并已被用作晶体MOFs的基质。综上所述，这些特性使ZIF玻璃成为应对LHP复合材料多重挑战的首选。
二、研究成果
卤化铅钙钛矿(LHP)半导体显示出优异的光电性能。然而，它们应用的障碍在于它们的多态性、对极性溶剂的不稳定性、相分离和对铅离子浸出的敏感性。近日， 昆士兰大学王连洲、侯经纬教授课题组报道了一系列通过液相烧结LHPs和金属有机框架玻璃制备的可扩展复合材料。玻璃充当LHPs的基质，通过界面相互作用有效稳定非平衡钙钛矿相。这些相互作用还钝化了LHP表面缺陷，并赋予其明亮的窄带光致发光特性，从而产生白光发光二极管。这种可加工的复合材料对水和有机溶剂的浸泡以及暴露在热、光、空气和环境湿度下表现出高稳定性。这些特性，加上它们的铅自隔离能力，可以实现LHP的突破性应用。相关研究工作以“Liquid-phase sintering of lead halide perovskites and metal-organic framework glasses”为题发表在国际顶级期刊《Science》上。
三、图文速递
图1. 不同烧结温度下(CsPbI3)0.25(agZIF-62)0.75复合材料的制备
图2. 烧结过程中的结构和结合演变
作者描述了一种新的复合材料，通过液相烧结晶体LHP和ZIF玻璃基体制造，并表明用于形成高性能复合材料的工业粉末加工技术可以应用于化学上不同的LHP和ZIF玻璃。ZIF-62 { Zn[(Im)1.95(BiM)0.05]}(Im，咪唑盐；bIm，苯并咪唑酯)和CsPbI3首先被机械化学合成，并显示出预期的相变(图1A)。然后，将25 wt%的CsPbI3与ZIF-62玻璃[表示为agZIF-62，玻璃化转变温度(Tg)~ 304 混合，混合物称为(CsPbI3)(agZIF-62)(25/75)。同步辐射XRD表明，混合物中形成了非钙钛矿δ-CsPbI3相。混合物在不同温度(高达350 )下烧结，然后在流动氩(氩)下用液氮淬火(称为低温淬火)。所得复合材料称为(CsPbI3)0.25(agZIF-62)0.75，显示出与亚稳态g-CsPbI3相一致的XRD特征，随着烧结温度的升高强度逐渐增加(图1B)。在烧结过程中观察到可忽略的重量损失。
图3.用300 烧结法制备的(CsPbI3)0.25(agZIF62)0.75复合材料的相分布
图4.复合材料的稳定性和光学性能
最后，由CsPbX3(X = Cl、Br和混合卤化物离子)和agZIF-62形成复合材料阵列，显示出具有窄PL峰的宽色域(图4、B和C)。对于所有的CsPbX3复合材料，它们的绝对光致发光强度比相应的纯CsPbX3样品高至少两个数量级，无论是在合成时还是经过相同的烧结处理后。这些特性，加上高加工性(图4D)，使这些单片材料成为白光发光二极管的理想候选材料。
四、结论与展望
五、文献
文献链接：
文献原文：
个人简介： Edward H. Sargent，加拿大多伦多大学副校长、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士，是多伦多大学电子与计算机工程系教授。他是加拿大纳米技术领域的首席科学家，是胶体量子点光探测领域的开拓者，也是量子点PN结太阳能电池的发明者和光电转换效率的世界纪录的保持者，并通过所领导团队的努力，每年都在刷新纪录。迄今为止，已在Nature和Science等国际顶级期刊发表论文多篇团队已经发表超过300篇论文，论文被引用超过20000次，H因子72。
团队合照
接下来，我列举了Edward H. Sargent教授近期发表在Nature/Science系列期刊的工作！希望借此机会向大佬学习一下！
通过将二氧化碳电化学还原为化学原料，如乙烯，可同时达到二氧化碳减排和生产可再生能源的目的，目前，Cu是CO2RR的主要电催化剂。然而，迄今为止所达到的能源效率和生产率(目前的密度)仍然低于以工业生产乙烯所需的值。
鉴于此，卡内基梅隆大学的Zachary Ulissi、多伦多大学的Edward H. Sargent等人通过密度泛函理论计算结合主动机器学习来识别，描述了Cu-Al电催化剂能有效地将二氧化碳还原为乙烯，具有迄今为止所报道的最高的法拉第效率。与纯铜相比，在电流密度为400mA/cm2下Cu-Al电催化剂的法拉第效率超过了80%，以及在150mA/cm2下，在其阴极乙烯的能量转换效率则达到了~55%。理论计算表明，铜铝合金具有多个活性位点、表面定向和最佳CO结合能，有利于高效的、高选择性地还原CO2。
此外，原位X射线吸收光谱表明，铜和铝能够形成良好的铜配位环境，从而增强C-C二聚作用。这些发现说明了计算和机器学习在指导多金属系统的实验 探索 方面的价值，这些系统超越了传统的单金属电催化剂的局限性。
Accelerated discovery of CO2 electrocatalysts using active machine learning,
电解二氧化碳电还原反应(CO2RR)可用于绿色生产乙醇，然而，该反应的法拉第效率目前仍然不高，特别是在总电流密度超过10mA cm−2下。
鉴于此，多伦多大学的Edward H. Sargent团队报道了一类催化剂，其产乙醇的法拉第效率高达52.1%，阴极能量转化效率为31%。作者发现通过抑制中间体HOCCH*的脱氧作用，可以降低乙烯的选择性，促进乙醇生产。密度泛函理论(DFT)计算表明，由于封闭的N-C层具有很强的供电子能力，在Cu表面涂覆一层氮掺杂碳(N-C)可以促进C-C耦合，抑制HOCCH*中碳氧键的断裂，从而提高CO2RR中乙醇的选择性。
Efficient electrically powered CO2-to-ethanol via suppression of deoxygenation,
堆叠具有较小带隙的太阳能电池形成双结膜，为克服单结光伏电池的Shockley-Queisser极限提供了可能。随着溶液处理钙钛矿的快速发展，有望将钙钛矿的单结效率提高>20％。然而，这一工艺仍未实现与行业相关的纹理晶体硅太阳能电池进行整体集成。
来自多伦多大学的Edward H. Sargent 和阿卜杜拉国王 科技 大学的Stefaan De Wolf团队，报道了将溶液处理的微米级钙钛矿顶部电池与完全纹理化的硅异质结底部电池相结合，进行集成双叠层电池的方法。为解决微米级钙钛矿中电荷收集的难点，作者将硅锥体底部的耗尽宽度提高了三倍。此外，通过在钙钛矿表面固定一种自限型钝化剂(1-丁硫醇)，增加了扩散长度且进一步抑制了相偏析。这些多方位的结构改善，使钙钛矿—硅串联太阳能电池的整体效率达到了25.7％。在85°C下进行400小时的热稳定性测试，以及在40°C、在最大功率点下工作400小时后，发现其性能衰减可忽略不计。
Efficient tandem solar cells with solution-processed perovskite on textured crystalline silicon,
在这里，作者首先讨论了四类分子强化策略：①分子加成修饰的多相催化剂、②有机金属络合物催化剂、③网状催化剂和④无金属聚合物催化剂。作者介绍了目前在分子策略方面的挑战，并描述了电催化CO2RR产多碳产品的前景。这些策略为电催化CO2RR提供了潜在的途径，以解决催化剂活性、选择性和稳定性的挑战，进一步发展CO2RR。
Molecular enhancement of heterogeneous CO2 reduction,
目前通过优化钙钛矿的组成经过组合优化，在最先进的钙钛矿太阳能电池中通常含有六种成分(AxByC1−x−yPbXzY3−z)。关于每个组成部分的精确作用仍然存在许多不清晰，如何正确理解和掌握钙钛矿材料中不同组分对晶体结构、性能的影响关系，对于制备新型的高性能钙钛矿材料而言具有重要的指导意义。
鉴于此，多伦多大学的Edward H. Sargent与麻省理工学院的William A. Tisdale等人利用瞬态光致发光显微镜(TPLM)，并结合理论计算，探究了钙钛矿材料中组分—结构—性能之间的关系。研究表明，单晶钙钛矿材料内部载流子的扩散率与结构组成无关；而对于多晶钙钛矿，不同的成分对载体扩散起着至关重要的作用。与CsMAFA型钙钛矿相比，不含MA的CsFA型钙钛矿载流子扩散率要低一个数量级。
元素组成研究表明，CsFA颗粒呈级配组成。在垂直载流子输运和表面电位研究中可以看到，CsFA型钙钛矿由于其非均匀结晶，从而引起晶粒的元素分布不一致，形成了不利于载流子扩散的“壳核结构”。而掺入MA可以有效改善颗粒成分的均匀性，在CsMAFA薄膜中产生了高的扩散系数。
Multi-cation perovskites prevent carrier reflection from grain surfaces, /10.1038/s41563-019-0602-2
电解二氧化碳还原(CO2RR)转化为有价值的燃料和原料，为这类温室气体的利用提供了一条有吸引力的途径。然而，在这类电解装置内，往往是由有限的气体通过液体电解质扩散到催化剂的表面，电解效率仍然不高。
鉴于此，多伦多大学的David Sinton和Edward H. Sargent等人提出了一种催化剂：离聚物本体异质结结构(CIBH)，可用于分离气体、以及离子和电子的传输。CIBH由金属和具有疏水和亲水功能的超细离子层组成，可将气体和离子的输运范围从数十纳米扩展到微米级。采用这种设计策略，作者实现了在7 M KOH电解液中，以铜为催化剂进行电还原CO2，在阴极法拉第效率为45%下，产乙烯的偏电流密度高达1.3A cm-2。
CO2 electrolysis to multicarbon products at activities greater than 1 A cm−2,
手性材料在推动生物标记、手性分析和检测、对映异构体选择性分离、偏振相关光子学和光电子学应用等领域的发展具有重要意义。一维半导体的区域选择性磁化可以实现室温下的各向异性磁性，以及自旋极化——这是自旋电子学和量子计算技术所必需的特性。
鉴于此，中国科学技术大学俞书宏院士团队与国家纳米科学中心唐智勇研究员课题组、多伦多大学Edward Sargent教授团队等人利用局域磁场调控电偶极矩与磁偶极矩之间的相互作用，成功合成了一类新型手性无机纳米材料。
利用这一策略，作者将具有不同晶格、化学成分和磁性能的材料，即一个磁性成分(Fe3O4)和一系列半导体纳米棒结合在一起，在特定的位置吸收紫外线和可见光谱。由此产生的异质纳米棒表现出由特定位置磁场诱导的光学活性。本文提出的区域选择性磁化策略为设计手性和自旋电子学的光学活性纳米材料提供了一条途径。
Regioselective magnetization in semiconducting nanorods,
电催化CO2还原反应(CO2RR)为温室气体的利用、化学燃料的生产提供了一种可持续的、碳中性的方法。然而，从CO2RR高选择性地生产C2产品(例如乙烯)仍然是一个挑战。
鉴于此，多伦多大学Edward H. Sargent教授、加州理工学院Theodor Agapie教授、Jonas C. Peters教授等人提出了一种分子调控策略，用有机分子使电催化剂表面功能化，用于稳定反应中间产物，使CO2RR高选择性地产乙烯。
通过电化学、操作/原位光谱和计算研究，研究了通过芳基吡啶的电二聚作用衍生的分子库对Cu的影响。结果发现，粘附分子提高了CO中间体的稳定性，有利于进一步还原成乙烯。在中性介质的液流电池中，在偏电流密度为230 mA cm-2下，电催化CO2RR产乙烯的法拉第效率高达72%。
Molecular tuning of CO2-to-ethylene conversion,