本期编辑荐读精选了 Nanomaterials 期刊近两年发表的5篇来自南京大学的文章。内容涵盖可调谐超材料吸收体、发光二极管的增强电致发光、多功能应变传感器、双钙钛矿粉末、人工神经元和突触等研究话题。希望能为相关领域的学者提供参考和新的思路，欢迎阅读。

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1.An Ultrathin Tunable Metamaterial Absorber for Lower Microwave Band Based on Magnetic Nanomaterial

基于磁性纳米材料的可调谐低微波频段超材料吸收体

Jing Ning et al.

https://www.mdpi.com/1688794

在低于1 GHz的频率下，传统的微波吸收体受限于其较大的厚度或较窄的吸收带宽，因此迫切需要新的技术来实现低微波频段的高效吸收。本文提出并制造了一种结合磁性纳米材料和超材料谐振结构的超薄可调谐超材料吸收体，用于低微波频段 (P波段)。该吸收体利用电控可变电容器实现频率可调性，并采用磁性纳米材料作为介电板，以在低频下减小厚度和扩展带宽。通过调节可变电容器的偏置电压，可以动态调谐吸收结构的谐振行为，从而覆盖从0.41至1.02 GHz (分数带宽为85.3%) 的连续可调吸收带，且至少有10 dB的反射减小。该吸收体的总厚度为5毫米，仅约为最低频率波长的1/146。模拟和测量结果的一致性验证了所提出设计的有效性，并且该结构具有良好的角度稳定性，可用于低雷达截面积 (RCS) 应用中的复杂目标。

2.Enhanced Electroluminescence from a Silicon Nanocrystal/Silicon Carbide Multilayer Light-Emitting Diode

硅纳米晶体/碳化硅多层发光二极管的增强电致发光

Teng Sun et al.

https://www.mdpi.com/2204182

开发高性能的硅基发光器件是实现全硅光电通信的关键步骤。通常情况下，使用二氧化硅 (SiO₂) 作为宿主基质来钝化硅纳米晶体，并由于硅和二氧化硅之间的较大带隙差 (约8.9 eV)，可以观察到强量子限制效应。在此，为了进一步改善器件性能，作者制作了硅纳米晶体 (NCs) /碳化硅 (SiC) 多层结构，并研究了掺磷对LED光电性能的影响。检测到位于500 nm、650 nm和800 nm的光致发光 (PL) 峰，这些峰分别归因于SiC和Si NCs之间的表面态、非晶态SiC和Si NCs。引入磷掺杂剂后，PL强度先增强后减弱。增强被认为是由于钝化了Si NCs表面的硅悬挂键，而抑制则归因于增强的俄歇复合和过量磷掺杂引起的新缺陷。基于硅纳米晶体/碳化硅多层结构的未掺杂和掺磷LED被制作出来，掺杂后性能显著提高。拟合后，检测到位于500 nm和750 nm附近的发射峰。电流密度-电压特性表明载流子传输过程主要由FN隧穿机制主导，而集成电致发光 (EL) 强度与注入电流之间的线性关系表明，EL机制归因于双极注入引起的Si NCs处电子–空穴对的复合。掺杂后，集成的EL强度提高了大约一个数量级，表明外量子效率 (EQE) 显著提高。

3.PDMS-Encapsulated MXene@Polyester Fabric Strain Sensor for Multifunctional Sensing Applications

基于PDMS封装MXene@聚酯织物的多功能应变传感器

Wengang Lu et al.

https://www.mdpi.com/1529762

基于二维材料的柔性应变传感器已被证明在可穿戴健康监测设备、人类运动检测和健身应用中具有良好效果。这些传感器柔韧、轻便且用户友好，但其灵敏度和检测范围需要增强。在众多二维材料中，MXene因其显著特性而备受关注，如高电导率、优异的机械性能、柔韧性和良好的亲水性。然而，制造具有极高灵敏度和宽广感应范围的应变传感器是一项挑战。在这项工作中，作者制造了一种多功能、成本效益高且高度灵敏的PDMS封装MXene@聚酯织物应变传感器。首先，MXene在织物中的完全吸附形成了导电网络，然后使用PDMS赋予其超疏水性和耐腐蚀性。该应变传感器展示了多功能应用和出色性能，如长期稳定性 (超过500个循环) 和宽广感应范围 (8%)。本研究所提出的传感器在可穿戴电子设备，如健康监测系统和生理传感应用方面具有很大的潜力。

4.Structural Characterization and Physical Properties of Double Perovskite La₂FeReO_6+δ Powders

双钙钛矿La₂FeReO_6+δ粉末的结构表征和物理性质

Qingkai Tang and Xinhua Zhu

https://www.mdpi.com/1447630

本文研究了在CO还原气氛下通过固相反应法合成的双钙钛矿La₂FeReO_6+δ (LFRO) 粉末的结构、光学、介电和磁性性质。对XRD数据的Reitveld精修表明，LFRO粉末结晶于正交结构 (Pbnm空间群)，具有柱状形貌。La、Fe和Re元素的摩尔比接近2:1:1。XPS光谱验证了LFRO粉末中Fe和Re离子的混合化学态，以及两种氧物种。LFRO陶瓷表现出类弛豫型介电行为，其相关激活能为0.05 eV。本文讨论了介电弛豫行为的可能起源，如基于B位异价离子之间的电子跃迁、氧离子通过空缺氧位点的跃迁以及氧空位产生的浅层电子的跳跃。LFRO粉末在室温下表现出铁磁性，居里温度为746 K。在LFRO粉末中观察到类似格里菲斯相，其格里菲斯温度为758 K。从吸收光谱推导出的LFRO粉末的直接光学带隙为2.30 eV，并通过绿色光致发光光谱 (556 nm附近的强峰) 得到确认。

5.Artificial Neurons and Synapses Based on Al/a-SiN_xO_y:H/P⁺-Si Device with Tunable Resistive Switching from Threshold to Memory

基于Al/a-SiN_xO_y/P⁺-Si器件的人工神经元和突触及其可调节电阻开关特性

Kangmin Leng et al.

https://www.mdpi.com/1455618

电阻式存储器设备作为脑启发计算的基本组成单元，因其能够模拟突触和神经元的生物特性而备受关注，具有存储开关和阈值开关特性。为了与成熟的CMOS技术完美集成，基于Al/a-SiN_xO_y/P⁺-Si器件的人工神经元和突触可以通过控制限制电流实现从阈值到存储的可调开关。作者发现，较低限制电流下的器件表现出易挥发的阈值开关特性，源于弱硅悬空键导电通道；而在较高限制电流下则表现出稳定的非易挥发存储开关特性，这归因于强硅悬空键导电通道的形成。理论计算显示，阈值开关和存储开关的导电机制分别符合P-F模型、空间电荷限制电流模型和欧姆定律。Al/a-SiN_xO_y/P⁺-Si器件的可调特性成功模拟了神经元和突触的多种生物行为，包括整合与发射功能、成对脉冲促进、长时程增强和长时程抑制，以及时序相关塑性。这一发现为实现脑启发计算的神经形态设备提供了有效途径。

Nanomaterials 期刊介绍

主编：Shirley Chiang, University of California Davis, USA

期刊主题涵盖纳米材料 (纳米粒子、薄膜、涂层、有机/无机纳米复合材料、量子点、石墨烯、碳纳米管等)、纳米技术 (合成、表征、模拟等) 以及纳米材料在各个领域的应用 (生物医药、能源、环境、电子信息等) 等。

2023 Impact Factor：4.4

2023 CiteScore：8.5

Time to First Decision：13.8 Days

Acceptance to Publication：2.6 Days