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

作者：Yang Tong, Yueming Liu, Dong Zhang, Jiawei Wu, Jinguang Lai, Shaoshuai Ju, Jungang Li, Yuting Li & Jiachen Liu 

使用BaTiO₃@SiO₂核壳纳米粒子通过传统的烧结过程制备了具有不同界面面积和组分的BaTiO₃@SiO₂纳米复合材料。研究发现，由于界面区域的差异，BaTiO₃基陶瓷-玻璃的介电性能被改变，且BT的晶体结构可能会受到含有相对较高SiO₂含量的烧结影响，这种影响程度取决于构成元素之间的界面面积。实验发现，使用粒径为50纳米的纳米粒子制备的BaTiO₃陶瓷的εr明显高于从较大纳米粒子烧结的那些；对于BaTiO₃-SiO₂纳米复合材料，随着纳米粒子大小的增加，εr略有增加，tanδ则有所降低。人们认为，由于结构更加致密，且在界面上形成的90o铁弹性畴壁的比例大大提高，200BT-SiO₂和300BT-SiO₂展示出更大的P_s^，更小的剩余极化（P_r），因此，其能量密度比使用非常细的填料的那些更大。

作者：S. Q. Yin, J. Ren & M. L. Huang 

对Sn–3.0Ag–0.5Cu (SAC305)/Sn–37Pb混合球栅阵列焊点在电迁移（EM）下的微观结构演变和失效模式进行了研究，电迁移在130℃下进行，电流密度为5 × 10³A/cm²。Ni/SAC305/Sn–37Pb/Ni混合焊点的EM可靠性随混合百分比的增加而增加。混合焊点中25%混合百分比的EM可靠性最差，显示出在阴极的裂纹和最终失效的发生，因为阴极处较高的Pb含量降低了焊料的熔点，同时增加了焊料的局部电阻率，从而产生更多的焦耳热来熔化局部焊料，最终混合焊点在液-固EM失效模式中失败。而对于混合百分比较高（50和100%）的混合焊点，阴极处只出现了少量的空洞。在阳极，混合焊点中100%混合百分比的界面IMCs的生长速率最快，这是由于原子的扩散活化能较低；而在阴极，由于化学势梯度诱导的通量和EM诱导的通量的联合效应，界面IMCs的厚度先增加后减少。

作者：Chenghao Wang, Ya Zhang, Lishuai Zong, Qian Liu, Wenguang Zeng, Yujie Guo, Jiangjiang Zhang, Jinyan Wang & Xigao Jian 

通过共沉淀和热处理方法，使用聚(酞嗪酮醚酮) (PPENK) 树脂和氮掺杂碳纳米管 (NCNTs) 作为原料，制备了聚合物衍生的杂原子掺杂多孔NCNTs@C颗粒。探索了孔结构形成机制，即PPENK树脂以连续涂层的形式沉积在NCNTs骨架表面，并形成稳定的多孔形态。NCNTs@C继承了前体的多孔形态，NCNTs@C吸收器的微观结构和组成可以通过相对含量和退火温度进行调整。详细研究了平均孔径对微波吸收性能的影响。当填充比为15 wt%时，基于石蜡的NC900在厚度仅为1.8 mm时，实现了最大的EAB值为7.1 GHz (10.9–18.0 GHz)。NC900暗示了多种介电损耗机制，包括导电损耗、偶极极化和松弛、界面极化和松弛，以及多次反射和散射。这项工作是首次开发利用聚合物树脂构建具有宽吸收带宽和低填充比的多孔微波吸收器的简单策略，并准备了一个潜在应用的重要候选者。

作者：Jun Li, Jian Ni, Jiayi Guan, Rufeng Wang, Jinlin Wang, Zhiwei Yang, Shuai Zhang, Sen Li, Yaofang Zhang, Juan Li, Hongkun Cai & Jianjun Zhang 

PbS量子点（QDs）由于其宽广且可调谐的吸收光谱，以及来自PbBr₂的原位钝化效应，因此引起了许多学者的关注。然而，其合成过程复杂，反应机制仍不清楚。在这项工作中，我们通过将油酸（OA）和1-十八烯（ODE）引入铅前体溶液，简化了合成过程。通过调整ODE和油胺的含量，成功合成了从3.6 nm到5.4 nm的单分散PbS QDs。此外，使用PbBr₂作为铅前体有效地通过替换表面羟基（OH）团，减少了PbS QDs的表面缺陷。这导致了量子点的光致发光（PL）衰减寿命和稳定性的提高。最后，成功地将合成的QDs应用于太阳能电池中。这些发现有助于深入理解利用PbS QDs的优势，特别是在光伏行业中。

作者：Leilei Wang, Xiaohui Ji & Kefeng Xiao 

一系列的红光发射铋酸盐荧光粉，双钙钛矿BaBiNaTeO₆掺杂三价铕(Eu₃₊)，通过固态扩散法制备。荧光粉的晶体结构和相纯度进行了分析。详细研究了BaBiNaTeO₆:Eu³⁺的光致发光（PL）性质。在蓝光（466 nm）激发下，粉末在约619 nm处显示出明亮的红光，这归因于Eu³⁺的电偶极（ED）⁵D₀→⁷F₂跃迁。所制备荧光粉的最佳掺杂浓度（x）为x= 0.60 mol，浓度猝灭机制被评估为电四极-四极相互作用。BaBiNaTeO₆:Eu³⁺显示出良好的热稳定性，相应的活化能（E_a）被确定为0.27 eV。荧光粉的色度点接近国际照明委员会（CIE）1931色度图的红色区域边缘。基于GaN蓝色芯片的制备白色LED显示出相对低的相关色温（CCT）为5042.5 K和高的色彩还原指数（CRI）为91.6。所有的表征都表明，这些双钙钛矿BaBiNaTeO₆:Eu³⁺红光发射荧光粉在基于蓝色LED的照明和显示领域有着有希望的应用。

作者：Nan Wang, Ying Lei, Fan Ye, Yu Li, Chao Yong, Zheng Chen, Shaowu Zhang & Dongsheng Wang 

通过微波合成和火花等离子烧结相结合的方法，我们制备了Ta掺杂的TiCoSb基半Heusler（HH）块材。Ta掺杂可以为基体提供额外的电子，同时增加态密度有效质量，优化载流子浓度和载流子迁移率，从而同时增加电导率和Seebeck系数。功率因子增加到2467.31 μWm⁻¹K⁻²，这是纯样品的11.89倍。另一方面，Ta和Ti原子之间存在大的原子质量和尺寸差异，Ta掺杂引入了质量波动散射和应力场波动散射。掺杂带来的点缺陷、晶格畸变和声子散射进一步降低了晶格热导率，导致热导率从5.26降低到2.41  Wm⁻¹K⁻¹。并且，Ti_0.875Ta_0.125CoSb在873 K时达到最大的ZT值0.69。

作者：Chen Chen, Liang Zhang, Xing-Yu Guo, Jia-Min Zhang & Xi Huang 

本研究采用了改进的热压焊过程，设定两种温度（180°C/250°C，250°C/250°C）以快速制备完整的金属间化合物接头。在观察和评估接头的微观结构和剪切强度的同时，研究了保持时间和温度梯度对界面IMCs的生长和演变的影响。结果表明，降低温度梯度可以减轻由IMC厚度显著差异引起的不利影响，而系统温度的整体提高则加速了IMC的生长。利用真空热压焊可以在15到30分钟内快速形成完整的IMC接头，并有效地抑制了空洞的形成。与传统的瞬态液相焊接相比，全IMC接头的形成速率加快了2到4倍，伴随着平均剪切强度增强范围从8.9%到18.7%。因此，真空热压焊展示了通过明智选择适当的温度条件，快速制备高强度全IMC接头的潜力，代表了一项有前途的技术进步。

作者：Weilin Chen, Xiaoli Wei, Yinghan He, Xiuli Chen & Huanfu Zhou 

在这项工作中，我们分别使用硅氧化物和硅酸作为硅原料，通过固态烧结法合成了Mg_2.15Al₄Si₅O₁₈陶瓷，并对其晶体结构、表面形貌、微波介电性能进行了表征。X射线衍射显示，使用硅氧化物或硅酸作为原料都可以形成主要的晶体相。低介电常数（ε_r）为4.26（MAS-SiO₂）和4.34（MAS-H₂SiO₃），品质因数（Q×f）为29,669 GHz（MAS-SiO₂）和68,856 GHz（MAS-H₂SiO₃），以及谐振温度系数（_τf）为-27.87 ppm/°C（MAS-SiO₂）和-25.89 ppm/°C（MAS-H₂SiO₃）。MAS-H₂SiO₃陶瓷比MAS-SiO₂陶瓷具有更好的密度和更高的Q值。

作者：Yifan Zhang, Shengnan Zhang, Xueqian Liu, Yixuan He, Jixing Liu, Jianqing Feng, Chengshan Li & Pingxiang Zhang 

Bi-2212是最具竞争力的高温超导材料之一，用于制造高场磁体，但其超导传输机制尚不清楚。为了进一步研究弱连接和磁通钉扎对电流过渡过程的影响，我们通过引入Pb掺杂和火花等离子烧结过程，制备了具有不同化学成分和微观结构的Bi₂Sr₂CaCuO_8+δ(Bi-2212)多晶块体。XRD和SEM都表明，可以通过火花等离子烧结得到几乎单相的Bi-2212块体，具有高(00l)纹理。Bi-2212块体的纹理度与T_cj和T_p正相关，与ΔT负相关，表明纹理度的增加可以提高晶间连通性。此外，通过分析(008)的半高宽和自场J_c之间的关系，发现晶粒大小对自场J_c的影响比纹理度更大。此外，通过分析磁通钉扎性能，发现Pb掺杂可以增强点钉扎性能，而改善的纹理结构可以增强表面钉扎性能。

作者：Xuxing Le, Longxing Zheng, Yan Wang, Zhaojie Zhu, Jianfu Li, Hongyan Wang, G. Lakshminarayana & Chaoyang Tu 

在这项研究中，我们合成了Pr³⁺:BaF₂和Pr³⁺/RE³⁺(RE = Gd, Y, Lu, Ce)共掺杂的BaF₂晶体，通过与Gd, Y, Lu, 和Ce离子共掺杂，探索了它们的新颖光谱性质。研究表明，单独掺杂和共掺杂的BaF₂晶体都具有比典型的Pr³⁺掺杂晶体更宽的半高全宽(FWHM)值（24.82 nm）和更长的荧光寿命（244 µs），表明它们作为Pr³⁺基黄-橙色激光的增益介质的潜力。值得注意的是，与Gd³⁺共掺杂可以增强黄-橙色光发射高达12倍，Y³⁺高达8倍，Lu³⁺高达9倍。这种效应在共掺杂浓度增加时更为明显，而Ce³⁺掺杂主要扩大了FWHM。低温光谱分析证实，共掺杂改变了光谱性能，通过破坏Pr: BaF₂晶体中的对称簇，形成新的低对称性簇，并增强晶格畸变，从而增加了吸收截面至1.69 × 10⁻²⁰cm²。我们的发现突显了这些晶体在生物医学、光谱学、信息处理、大气检测和遥感应用中的重要潜力。

作者：Abduweli Mijit, Muhammad Nouman Siddique Awan, Shuo Li, Jiaxin Huang, Xiongjun Deng, Hao Wang, Dazhu Chen, Shanshan Zhu & Yanlong Tai 

2D自支撑纳米薄膜的非凡机械能力使其在制造柔性设备方面非常受欢迎。这些薄膜在纳米尺度上具有独特的结构属性，这在宏观层面上转化为异常的刚度或柔韧性。它们在压力情况下保持结构完整性和形状的显著能力使它们能够弯曲、折叠和扭曲而不影响性能。此外，薄膜的优秀弹性使它们能够适应曲面，便于它们无缝地集成到可穿戴电子设备中。具有卓越优越性能的2D自支撑薄膜超越了基于基板的薄膜，并对能源存储、感测、膜和生物医疗设备等各种应用具有巨大的潜力。要在多个应用中实现它们的全部潜力，需要全面理解这些2D纳米材料的机械柔韧性。通过分析其机械行为，研究人员可以了解材料对施加力或变形的反应，这对设计和开发至关重要。本研究的主要目标是深入阐述2D纳米材料的机械特性，它们形成纳米薄膜，以及从基板上去除这些薄膜。这样的全面调查使研究人员能够理解2D纳米材料的内在行为，并开发策略以优化它们的属性，以适应广泛的应用。