编辑荐读|Journal of Materials Science: Materials in Electronics精选文章

作者：Yanfei Zhao, Chang Liu, Tianyang Zheng, Xu Wang, Sijian Zhu, Yunfei Liu & Yinong Lyu  

在这项研究中，0.55Bi(1-x)LaxFeO3-0.45PbTiO3(BF-PT45: La (x))的组分被设计用来构建T-R形态相界(MPB)。在MPB处，当x= 0.32时，得到了0.28%的应变以及在50 kV/cm下的26.4%的滞后。选区电子衍射(SAED)的结果显示，在BF-PT45: La (0.32)陶瓷中存在1/2 (ooo)超晶格反射。原子分辨率的像差校正扫描透射电子显微镜(AC-STEM)结合电子能量损失谱(EELS)证实了超晶格反射是由a−b−b−反相氧八面体倾斜而非化学排序引起的。同时，原子分辨率位移矢量证实了T相和R相纳米领域的共存，以及通过AC-STEM增强环形亮场(eABF)图像评估了阳离子位移和氧八面体倾斜的协调。这种纳米领域结构具有低能量障碍，有利于在外部刺激下灵活的动态极化旋转。这些结果将对理解铁电原子级结构有所启示，并提供了一种获得优秀电性能的有效方法

作者：Zhijiang Ye, Meixia Wu, Ping Xu, Zihao Chen, Xihui Liang, Linlin Li, Yaoyong Meng, Hui Yang & Lei M

忆阻器是实现高密度存储和神经形态计算的有希望的选择。然而，高偏压电成形步骤和交叉条阵列架构中的潜在电流阻碍了忆阻器的进一步发展。为了克服这些障碍，需要对忆阻器的材料和制造过程进行深入研究。在这项工作中，我们选择了传统的氧化钛作为功能层，并通过磁控溅射过程制备了Pt/TiOx/Al的结构的忆阻器。Pt/TiOx/Al忆阻器的导电行为归因于肖特基发射。该设备是一个界面型忆阻器，具有无电成形切换和自整流效应。展示了不同动态突触特性的导电变化。通过调整脉冲宽度、间隔或幅度，实现了典型的长期增强（LTP）和长期抑制（LTD）。非线性可以通过脉冲参数调整，通过阶梯脉冲刺激获得最优非线性（0.167）。这项研究表明，Pt/TiOx/Al忆阻器在高密度和高效神经形态计算中具有潜在的应用。

作者：Faxiang Lu, Ke Wang, XiuMin Xu, Yang Cao & Xingfu Zhou

尽管全无机钙钛矿太阳能电池在光伏领域具有巨大的潜力，由于其在热稳定性方面的出色表现，但设备的性能仍然受到界面缺陷的严重限制。电子传输层（ETL）/钙钛矿界面在钙钛矿膜的结晶和电荷载体的传输中起着至关重要的作用。然而，基于溶液法的钙钛矿膜在界面上不可避免地有大量的缺陷。在本文中，我们将一种生物相容的钾氨基酸盐引入到没有空穴传输层（HTL）的碳基全无机钙钛矿太阳能电池中。它可以促进ETL和钙钛矿之间更平滑、更均匀的界面的形成，从而降低缺陷密度。此外，它还可以重新排列界面的能级，提高上层钙钛矿膜的晶体质量，并抑制滞后效应。通过引入这种功能材料，我们制备了高效率和低滞后的全无机钙钛矿太阳能电池。优化后的设备达到了最高效率12.11%，与对照样品相比，效率提高了16.4%。

作者：Yan-Lin Teng, Guo-Xun Cai, Ya-Wen Gu, Jia-Yi Chen, Chao-Nan Wang, Yong-Long Jin, Min Qian & Mei-Feng Xu 

在这项研究中，我们采用了一种新颖且高效的方法，在手套箱环境中通过Sn(OH)4的热分解来制备二氧化锡薄膜。首先，将SnCl2在不同浓度的乙醇中溶解，然后在手套箱中退火，由于乙醇在室温下易分解，所以得到的Sn(OH)4非常少，而且没有观察到SnO2。在乙醇处理和空气中退火后，SnO2在薄膜上形成，但这个过程导致了钙钛矿的分解。因此，需要提出一种新的方法来在手套箱中制备SnO2。为了解决这个问题，我们将SnCl2溶解在异丙醇中，并在手套箱内退火。使用异丙醇作为溶剂处理的SnO2薄膜显示出更好的结晶性，更高的纯度，改善的导电性，以及更少的缺陷。此外，使用异丙醇制备的SnO2薄膜制造的设备也显示出良好的效率和稳定性。

作者：Chuanlei Liu, Meng Wang, Hailong Peng, Jian Peng & Huashan Liu

形成韧性相是释放界面反应产物中的应力局部化和抑制裂纹起始的有效方式，这改善了焊点的机械性能。在这项工作中，通过应用330、360或380 A的脉冲电流，在Au-Sn/Cu接头中生成了FCC（面心立方）结构的固溶体，而不是(Au, Cu)5Sn。特别地，当在施加360A电流后在基材旁形成均匀的FCC相时，达到了最高的剪切强度55 MPa。低强度诱导了一个松散但更多的FCC相，高强度诱导了更脆的Au5Sn相的形成。不同的持续时间有助于接头的良好塑性。电流提供了额外的吉布斯能量，ΔGe，降低了热力学障碍，使得FCC相的成核成为可能。FCC相释放了应力位置浓度并抑制了裂纹的形成，这改善了焊点的机械性能。应用脉冲电流有助于在界面层中生成固溶体FCC相，为改善界面层提供了新的见解。

作者：Qijie Li, Zixuan Zeng & Jingang Yang

压电-光催化最近被视为能源生成和环境修复中的一种有前景的策略。在此，通过固态方法制备了Na0.5Bi0.5TiO3(NBT)纳米粒子，并在各种温度下进行热处理。展示了NBT纳米粒子的压电性和光激发之间的耦合效应，以实现高压电-光催化性能。在700oC热处理的NBT纳米粒子展示了最佳的压电-光催化性能，对罗丹明B的降解率为0.078 min−1，这是单独的光催化和压电催化的4.2倍和7.4倍。高压电-光催化性能归因于小颗粒尺寸，窄带隙，低荧光强度，低电荷传递阻抗和大剩余极化。此外，NBT纳米粒子展示了对压电-光催化降解的良好耐久性和通用性。基于自由基捕获实验，提出了可能的压电-光催化机制。该工作为压电-光催化提供了新的见解，并为设计高性能催化剂提供了新的指导。

作者：Shengyi Liu, Duan Gao, Li Wang, Wenbin Song, Zhiliang Zhang, Shitao Wang, Ying Zhu & Peilin Du 

激光照明被认为是新型照明技术的一次革命，因为它具有高效率和纯色。与白色发光二极管(LED)类似，磷光转换器也是激光照明技术中产生光的必要组件。为了提高激光的性能，设计和优化具有高色纯度的磷光是一种有效的方法。在我们的研究中，纯红色的Sr₂GdTaO₆:Er³⁺/Yb³⁺粉末通过高温固相法进行了合成和优化。通过X射线衍射(XRD)分析了获得的磷光的结构，确认所有产品都是Sr2GdTaO6多晶粉末。通过实验设计优化的理论模型，建立了Er³⁺/Yb³⁺掺杂浓度与发光强度的回归方程。利用遗传算法，计算了方程的最优解，得到了在980 nm激光激发下Er3+和Yb3+的掺杂浓度为4.99%和24.85%，以及在1550 nm激光激发下为4.95%和23.19%。在相同的条件下，测量了样品的上转换荧光发射光谱，显示出强烈的绿色和红色发射，峰值在550 nm、563 nm和663 nm，对应于从2H11/2→4I15/2,4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能级的跃迁。对于在980 nm和1550 nm的最优样品，探讨了上转换发光与激光工作电流的关系，表明这两种情况下的上转换发光是一个双光子和三光子过程。详细分析和讨论了上转换发光机制。此外，还研究了最优样品的上转换荧光与温度的关系，显示出由980 nm和1550 nm激光激发的上转换发射具有优秀的温度感应特性。在980 nm和1550 nm波长的激发下，计算了最优样品的CIE坐标(0.5986, 0.3973)和(0.7089, 0.2910)。

作者：Jie Zhou, Zeyu Han, Xuan Wang, Luran Zhang, Zhi Ma, Li Ma & Fu Zheng 

L10-FePt薄膜以(111)-纹理在不同的原子比例和退火温度下沉积在Si(100)基板上，用作磁力显微镜(MFM)尖端的覆盖层。系统研究了它们的微观结构和磁性能。实验结果表明，原子比例和退火温度都影响FePt膜的无序-有序转变。特别是，当原子比例接近1:1（Fe: 51 at.%, Pt: 49 at.%）和退火温度为600°C时，FePt膜表现出超高的平面矫顽力，为13.2 kOe。这归因于形成了具有高阶参数的L10-FePt相。基于最优的制备参数，通过在非磁性Si尖端上沉积FePt膜制备了MFM尖端。使用这些自制的FePt MFM尖端成功观察了磁带和磁记录介质的磁域结构。因此，预计在Si基板上制备的具有(111)-纹理的高矫顽力L10-FePt膜将是制备MFM尖端的潜在材料。

作者：Mengxiang Yang, Manman Yang, Yiwen Zhang, Taichao Su & Hongyu Zhu  

氧化硫化物BiCuSO，具有自然超晶格结构，具有极低的热导率和高Seebeck系数。然而，BiCuSO的热电性能受其高电阻率的限制，这是由其低载流子浓度和霍尔迁移率引起的。在这项研究中，通过一步高压技术快速制备了BiCuSO。在BiCuSO的Bi位点进行Pb掺杂可以增加载流子浓度并显著降低电阻率，这导致了Bi0.97Pb0.03CuSO在室温下的功率因子增强到约1.0 μWcm−1K−2。同时，将Se替代BiCuSO中的S不仅可以提高霍尔迁移率，还可以降低声子热导率。由于Pb掺杂和Se合金化引起的高功率因子和低热导率，Bi0.97Pb0.03CuS0.55Se0.45O的样品在673 K时获得了约0.17的增强ZT。