1.高活性析氧催化劑IrOx/SrIrO3
　　（A highly active and stable IrOx/SrIrO3 catalyst for the oxygen evolution reaction） 　　氧電化學在可再生能源技術（如：燃料電池和電解槽）的應用中起著重要作用，但是，析氧反應（OER）緩慢的動力學限制了這些器件的性能和商業化應用。最近，美國斯坦福大學的Jaramillo研究小組，通過電化學過程中SrIrO3薄膜表面Sr的部分浸析獲得了IrOx/SrIrO3析氧催化劑。這種催化劑在酸性環境中電流密度10mA/cm2時的過電勢僅有270-290 mV且能持續保持30小時。密度泛函理論計算也表明Sr析出過程中IrO3或銳鈦礦IrO2高活性表面形成。他們合成的IrOx/SrIrO3析氧催化劑的性能超出了已知的IrOx和RuO=體系。（Science DOI: 10.1126/science.aaf5050）

　　2.四吡咯功能化石墨烯邊界
　　（Fusing tetrapyrroles to graphene edges by surface-assisted covalent coupling） 　　前驅體分子在表面輔助下的共價鏈接使低維納米結構（如：石墨烯納米帶）合成成為可能。構建功能化的多組分系統的方法往往涉及有機異質分子橫向鏈接到石墨烯上。最近，He等人報導了在相同的金屬基底上脫氫偶聯單卟啉到石墨烯邊緣。這種共價鏈接通過掃描探針技術在亞分子分辨率上變得可視化，揭示了成鍵的形態和電子特征。不同的構型可以通過熱處理兩個吡咯環、調整單體方向融合到石墨烯邊界。而且，他們通過與金屬基底的作用成功地實現了大環金屬取代和軸向結合物的結扎。這一過程與石墨烯納米結構合成結合能夠創造出復雜的功能化材料系統。（Nature Chemistry DOI: 10.1038/NCHEM.2600）

　　3.金屬錫量子片用于高效率CO2還原
　　（Metallic tin quantum sheets confined in graphene toward high-efficiency carbon dioxide electroreduction） 　　超薄金屬片易于被氧化能夠用作高活性的CO2電化學還原催化劑。中國科技大學謝毅院士課題組構筑了石墨烯限域超薄高活性金屬片的模型，并通過石墨烯限域高活性金屬錫量子片作為例子進行了演示。高活性電化學面積使其表現出高于塊狀金屬錫9倍的CO2吸附能力，同時高導電性的石墨烯促進了CO2轉化為自由基離子的電子轉移過程。X射線吸收精細結構譜揭示了降低的Sn-Sn配位數。另外，羥基離子吸附電勢降低0.13V表明將量子片限域于石墨烯有效地穩定了CO2自由基離子。這一成果為設計用于電解燃料合成的有效穩固的催化劑提供了新的思路。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12697）

　　4.范德華異質結用作二端浮柵存儲器
　?。═wo-terminal floating-gate memory with van der Waals heterostructures for ultrahigh on/off ratio） 　　非易失性存儲器取代傳統閃存存儲器的概念受到材料可靠性低和截止電流高的阻礙，并且在閃存中使用厚的剛性氧化物層會進一步限制其垂直方向的擴展。Vu等人提出了一種二端浮柵存儲器，它是由單層二硫化鉬、六方氮化硼（hBN）、單層石墨烯垂直堆疊制成的隧道隨機存取存儲器。該器件利用二端子電極實現二硫化鉬溝道中的電流流動，同時用于通過hBN隧穿勢壘實現對石墨烯浮動柵極的充放電。該存儲器件展現出10-14 A的超低的開路電流，這也使其具有超過109的超高開關比，該值高于其他二端存儲器約103倍。此外，由于沒有厚的剛性氧化物材料使其具有很高的伸縮性（419%），可用于柔性電子器件。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12725）

　　5.石墨烯封裝實現二維氮化鎵
　?。═wo-dimensional gallium nitride realized via graphene encapsulation） 　　二維（2D）層狀材料的光譜為研究凝聚態物理中的新現象提供了一個良好的平臺。在這些材料中，層狀六方氮化硼（hBN）因其具有的寬能隙（約 5.0-6.0 eV），預示著了二維氮化物是發展二維器件的重要材料。然而，氮化硼之外的二維氮化物的實驗與理論預測之間仍存在著一定差距。Zakaria等人利用外延石墨烯通過遷移增強封裝生長（MEEG）技術合成了二維氮化鎵（GaN），結合理論預測和實驗驗證發現通過MEEG生長合成的二維GaN的原子結構與現有理論明顯不同。他們還指出石墨烯在穩定二維卡扣結構的直接能隙（接近 5.0 eV）中起關鍵作用。該結果為通過傳統合成方法難以制備的二維氮化物的發現和穩定提供了基礎。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4742）

　　6.聲學拓撲絕緣體以及強單向聲音傳輸
　　（Acoustic topological insulator and robust one-way sound transport） 　　材料的拓撲設計使其具有拓撲對稱性，以利于無背向散射波的傳輸。但是，在空氣聲學中，聲音極化的內在縱向本質使得常規的自旋軌道相互作用機制不可能實現波段反轉。最近，He等人報導在雙狄拉克錐處實現了聲學能帶反轉，并提供了聲學拓撲絕緣體的實驗范例。通過控制這種新的拓撲材料中相鄰原子的跳變相互作用，成功地證明了聲學量子自旋霍爾效應，其特點是贗自旋依賴的單向邊界聲音傳輸。該結果為實驗探究拓撲現象和相關應用提供了新的途徑。（Nature Physics DOI: 10.1038/NPHYS3867）

　　7.氧化物界面上高效可調的自旋-充電轉換
　?。℉ighly efficient and tunable spin-to-charge conversion through Rashba coupling at oxide interfaces） 　　自旋軌道相互作用使電子的運動耦合它們的自旋。因此，充電電流穿過具有強自旋軌道耦合的材料形成橫向自旋電流（自旋霍爾效應，SHE），反之亦然（逆自旋霍爾效應，ISHE）。基于充電-自旋相互轉換機制的SHE和ISHE的出現提供了多種新的自旋電子功能和器件，其中有一些不需要任何鐵磁材料。然而，SHE和ISHE的相互轉換效率作為整體性質很少超過10%，且沒有利用普遍存在于自旋電子異質結構和介孔結構中的界面和低維效應。Lesne等人在氧化物二維電子體系（2DES）laAlO3/SrTiO3中利用界面驅動自旋軌道耦合機制，即Rashba效應，實現了空前效率的自旋-充電轉換效率。通過自旋激勵，從NiFe膜向氧化物2DES中注入了一個可以通過柵極電壓來調制的自旋電流，并檢測了所得到的充電電流。Lesne等人基于2DES的電子結構討論了效果的幅值和柵極依賴性，并強調了長散射時間對于實現高效的自旋-充電相互轉換的重要性。（Nature Materials DOI: 10.1038/NMAT4726）

　　8.掩埋電子界面的無損成像
　?。∟on-destructive imaging of buried electronic interfaces using a decelerated scanning electron beam） 　　納米技術的最新進展使得能夠在多層結中制造原子突變界面，從而允許在處理器中增加晶體管的數量。然而，結中存在的局部缺陷致使在整個界面上很難實現均勻的電子傳輸，從而導致局部發熱和遷移率的下降。迄今為止，對于結的均勻性的評估主要還是利用橫截面的透射電鏡，而這個過程所需的切片和研磨步驟會潛在地引入附加損壞和變形。因此必須要開發一種非破壞性的方法。Atsufumi等人展示了一種利用掃描電子顯微鏡來映射掩埋結性質的非破壞性技術。通過控制電子束能量，他們展示了一定深度下局部結電阻的對比成像。這種技術可以應用于現有的半導體和金屬器件，以及有機器件的所有掩埋結中。（Nature Communications DOI: 10.1038/ncomms12701）