• 超灵敏MoTe2圆偏振探测器，配备单片集成液晶双焦点透镜

  近期在偏振敏感光检测技术方面的进展凸显了圆偏振区分在新兴光电子应用中的重要性。我们报道了一种新型集成光检测器系统，该系统结合了液晶双焦透镜和二维MoTe2材料，实现了无需传统光学元件的高灵敏度圆偏振光（CPL）检测。该设备具有高达0.49的异常各向异性因子（gIph），在集成CPL检测器中属于迄今为止报道的最高值之一。空间分辨的左旋和右旋圆偏振光束分别由优化的MoTe2光检测器通道独立检测，这些通道表现出卓越的光电性能，包括120 A/W的高响应度和在1064纳米光照下的4.35 × 1011 Jones的特定检测率。这种单片集成方法显著降低了系统复杂性，相较于传统的偏振检测方案，提供了一种紧

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 光子-等离子体-量子协同效应对PtAu/SiO2催化剂性能的影响

  光子结构能够精确控制光与物质在光催化过程中的相互作用。然而，设计出同时增强光吸收、提高电荷转移效率并保持催化稳定性的结构仍然是一个巨大的挑战。在这里，我们通过在SiO2蛋白石中嵌入Pt–Au纳米颗粒来构建一种三维催化剂，通过模拟指导对蛋白石周期性的调节，产生了部分光子带隙，从而与Au表面等离子体共振（SPR）发生耦合。这种优化后的催化剂（Pt–Au/SiO2-opal）实现了12倍的局部电磁场增强效果。利用甲醇脱氢反应作为两电子探针，我们观察到甲醇脱氢速率提高了45倍（达到194 μmol g–1 h–1，HCHO选择性超过99.8%），而纯PtAu/SiO2的脱氢速率为4.3 μmol g–

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 在短波红外波长范围内使用的波导集成自供电MoS2光电探测器

  宽带光探测器（PDs）在现代光子集成电路（PICs）中扮演着至关重要的角色。这些设备广泛应用于数据通信、传感、光谱分析和成像等领域，特别是在可见光和红外波段实现高性能室温（RT）光检测。然而，现有的半导体PD技术面临一系列挑战，包括光谱响应范围的限制、能耗较高、噪声特性不佳，以及化合物半导体材料（如InGaAs、InSb、HgCdTe）与成熟的互补金属氧化物半导体（CMOS）制造工艺的不兼容性。这些问题不仅影响了系统的可扩展性，还增加了制造成本并阻碍了与现代硅基PIC和CMOS读出电子设备的集成。随着光子技术的不断发展和对性能要求的提升，克服这些限制对于构建更加高效、经济且可扩展的PD集成系统

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 生物样品质量密度的光学测量

  质量密度是理解生物样本内部结构和功能的重要参数，尤其在生物物理研究中具有关键作用。随着对细胞生理活动、病理变化及代谢过程的深入探索，准确测量质量密度的需求日益增长。然而，目前在生物系统中仍缺乏一种可靠的、非接触式的技术，能够在不破坏样本的前提下，实现对质量密度的精确表征。尽管许多人认为，仅凭折射率信息就可以确定样本的质量密度，但本文通过理论和实验表明，这种观点并不成立。为了提高质量密度测量的准确性，我们引入了一种基于受激布里渊散射（SBS）非线性增益的全光学方法，这一方法能够将质量密度的估算误差降低10倍，从而提供一种更精确且通用的测量手段。质量密度通常被定义为样本总质量与总体积的比值，这一概

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 从理想到现实：等离子体纳米狭缝超表面不对称性对光子特性的影响

  非手性等离子体超表面有望增强分子的手性光学信号，但其性能常常受到制造缺陷的影响。本研究探讨了理想理论与实验结果之间的差异，特别是针对纳米缝隙阵列的情况。通过使用微分偏振光谱法和数值模拟对金膜中的纳米缝隙进行分析，我们发现即使在精确对齐后，仍然存在显著的圆偏振消光（CE）和残余线性偏振消光（LE′）信号。这些结果与完美对称结构应产生的零信号相矛盾，表明存在系统性的不对称性。我们的数值分析模型考虑了诸如平面内的倾斜和平面外的翘曲等几何不对称性。研究表明，纳米级别的平面内不对称性是这些远场伪像的主要来源。这些缺陷导致了线性双折射和二向色性，从而产生了远大于真实分子信号大小的虚假圆偏振消光信号，掩盖了

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 利用光子诱导近场电子显微镜探测氧化物改性铝纳米立方体中的等离子体近场效应

  等离子体纳米颗粒在光激发下会在其表面产生强电场，这使得它们在传感、光谱学和光催化等领域具有广泛应用。电子显微镜技术（如阴极发光和电子能量损失光谱）已被用来生成局部表面等离子体（LSP）模式的纳米级图像。最近，光子诱导近场电子显微镜（PINEM）作为一种强大的技术出现，用于成像由超快激光激发产生的衰减近场。在这项研究中，我们在超快电子显微镜中使用了PINEM技术，并结合数值计算来探讨光偏振、表面修饰和光强度如何影响氧化改性的铝纳米立方体上的LSP相关衰减场。通过对入射光场的偏振控制，我们能够在单颗粒水平上对纳米立方体的LSP进行空间映射。系统地改变氧化层厚度后发现，氧化层厚度增加与更强的PINE

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 通过周期性排列的GaAs纳米天线实现超快衍射整形

  高效、超快地控制光的强度和波前对于许多现代光学设备至关重要，从激光雷达扫描系统到先进的激光束整形器都是如此。一种与CMOS兼容的空间光控制方法基于利用由米氏共振半导体纳米粒子（即“超原子”）阵列制成的超表面来调节光的传播方向。通过在这些超原子中产生光诱导载流子，可以实现全光超快调谐，通常通过光的整体瞬态反射或透射来观察这种调谐效果。然而，有效调制所需的高光脉冲强度对应用范围构成了限制。在这里，我们介绍了一种基于砷化镓材料的衍射超表面，并证明了衍射光束的强度超快调谐能力比透射光束强一个数量级。实验结果显示，在仅几μJ/cm²的泵浦能量下，一阶衍射的强度调制幅度可达16%，切换时间为200飞秒，松

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 将等离子体偏振器与CMOS微测辐射热计单片集成，用于长波红外偏振成像

  将微偏振组件集成到玻尔计中不仅能够实现具有高消光比的红外偏振成像，还能降低系统复杂性。在这里，我们展示了采用CMOS技术将四方向等离子体偏振器与微玻尔计单片集成的方案。每个偏振器由Al/SiO2/Al光栅结构组成。这些偏振器的等离子体响应特性使得在7–11 μm范围内能够实现高保真的偏振检测，在9.5 μm波长处分别获得了22.7和5.12 × 109 cm Hz1/2 W–1的最大偏振消光比（PER）和灵敏度。利用这种四方向偏振响应特性，我们进行了长波红外（LWIR）偏振成像实验，证明了在复杂热环境中低可见度目标的检测能力得到了显著提升。这种单片集成方式确保了微玻尔计之间的精确对齐，并为工业

  来源：ACS Photonics

  时间：2025-10-24

• 通过IIIA族阳离子掺杂实现可逆质子陶瓷电化学电池空气电极的电子结构优化

  可逆质子陶瓷电化学电池（R-PCECs）作为一种新型技术，在清洁和高效的能量产生与储存方面展现出巨大潜力。提高空气电极在中等温度下的氧气和质子传导性能以及稳定性对于实现高性能至关重要。在本研究中，我们通过掺杂IIIA族阳离子（Al3+、Ga3+和In3+）来优化先进的PrBa0.8Ca0.2Co2O5+δ（PBCC）空气电极的电子结构。实验结果表明，PrBa0.8Ca0.2Co1.9Ga0.10O5+δ（PBCCGa0.10）具有更好的氧气反应活性和水合能力。密度泛函理论计算证实，Ga掺杂能够形成最理想的电子结构。采用PBCCGa0.10制成的R-PCEC在650°C、1.3V条件下可实现2.

  来源：ACS Energy Letters

  时间：2025-10-24

• 在密集分布的CuRh单原子合金中，具有酸稳定性的Cu–O–Rh基团用于氢气演化反应

  开发耐酸、基于非贵金属的催化剂对于水电解的大规模应用至关重要。本文报道了一种电催化剂（CuRh-1），其中17.4 wt%的孤立Rh原子嵌入到Cu纳米颗粒中，并通过Cu–O–Rh桥氧基团实现酸性氢气演化反应（HER）。该催化剂在电流密度为10 mA cm–2时，过电位仅为34 mV，且能在0.5 M H2SO4溶液中保持稳定超过100小时，性能优于Rh/C和Pt/C。第一性原理分子动力学（AIMD）和X射线吸收光谱（XAS）证实了Cu–O–Rh桥氧基团的存在，这些氧基团有效稳定了单原子结构，从而实现了高密度CuRh单原子合金（CuRh-1 SAAs）的合成。密度泛函理论（DFT）计算和原位拉曼

  来源：ACS Energy Letters

  时间：2025-10-24

• 锂超离子导体辅助废旧LiFePO4正极的再生，以提高其动力学性能

  目前，退役的电动汽车数量正在迅速增长，这给以环保方式回收废旧电池带来了重大挑战。在此，我们提出了一种利用锂超离子导体辅助的固相烧结技术来直接再生磷酸铁锂（LFP）电池，旨在同时恢复其容量并改善其动力学性能。通过掺杂和复合处理，锂铝钛磷酸盐与LFP结合，使锂离子导电率提升至2.14 × 10–4 S·cm–1。此外，在循环过程中，再生材料在高锂含量（Li0.9FePO4）条件下会发生固溶反应，进一步提升了其动力学性能。再生后的LFP在1C电流下的放电容量为149.4 mAh·g–1，经过800次循环后容量保持率为89%；在10C电流下的倍率容量为100.4 mAh·g–1。同时，再生LFP在全固

  来源：ACS Energy Letters

  时间：2025-10-24

• 无机盐对甲酸和乙酸气-水分配的影响

  甲酸（FA）和乙酸（AA）是大气中常见的羧酸，它们在湿沉降酸度和二次有机气溶胶（SOA）的形成过程中起着重要作用。尽管这两种酸非常重要，但实际观测到的它们在气相和颗粒相之间的分配情况与热力学预测存在显著差异，这导致了SOA含量估算的不确定性。在这项研究中，我们系统地探讨了氯化钠（NaCl）和硫酸铵（(NH4)2SO4）对甲酸和乙酸分配的影响。研究结果表明，在NaCl溶液中，这两种化合物都表现出明显的盐析效应，其盐析常数分别为0.031 ± 0.002 m-1（甲酸）和0.066 ± 0.007 m-1（乙酸）。相比之下，在浓度高达2.5 mol kg–1的情况下，(NH4)2SO4对甲酸和乙酸

  来源：ACS Earth and Space Chemistry

  时间：2025-10-24

• 通过分离Li+离子和锂聚硫化物在锂硫电池中的作用来定制电解质

  理解锂离子（Li+）和锂多硫化物中间体Li2Sx（LiPS）的不同作用对于设计能够延长锂硫（Li–S）电池实际循环寿命的电解质至关重要。在这项研究中，我们分离了Li+和LiPS的溶剂化效应和溶解度效应，并通过使用共溶剂策略将其与电化学性能联系起来。Li+的溶解度和溶剂化作用主要决定了电解质的离子导电性以及锂阳极的脱嵌/沉积过程的可逆性。相比之下，LiPS的溶剂化作用影响了硫（S8）、LiPS和锂硫化物（Li2S）之间的相互转化的热力学性质，而LiPS的溶解度则决定了它们的氧化还原动力学。通过使用一种含氟的甘醇（F-glyme）共溶剂——具体来说是1,2-双(2,2-二氟乙氧基)乙烷（F4DEE

  来源：ACS Energy Letters

  时间：2025-10-24

• 室温下制备的大面积催化剂，用于安培量级的海水氧化反应

  基于NiFe的（氧）氢氧化物被广泛认为是最活跃的非贵金属析氧反应（OER）催化剂，但其应用受到在大电流密度下稳定性差以及合成过程复杂且能耗高的限制。在这里，我们提出了一种一步法、室温下的腐蚀策略，该方法直接应用于商用不锈钢垫片上，制备出大面积的MoO42–改性的NiFe（氧）氢氧化物（Mo-NiFeOOH/SSM）电极。MoO42–的引入有效调节了NiFeOOH的电子结构和电荷分布，增强了OER中间体的吸附能力，同时抑制了氯离子的竞争性吸附。结合多孔亲水表面，这种电极具有优异的耐腐蚀性和高催化活性，能够在≥1000 mA cm–2的电流密度下稳定运行。这种简单、可扩展且低成本的制备方法凸显了M

  来源：ACS Energy Letters

  时间：2025-10-24

• 综述：晶体材料中的局部结构无序

  在软质非谐材料中，局部无序现象已成为决定其电子、振动、光学和传输性质的关键因素。过去人们主要将局部无序视为性能下降的根源，但最新的理论研究表明，局部无序会深刻影响电子结构和声子动力学，而不会导致电子陷入深能级或产生非辐射复合过程。在此背景下，我们重点介绍了利用多晶和非谐框架对局部无序进行建模的进展，展示了这些方法如何解释实验结果并预测新的发展趋势。我们强调了无序在破坏声子准粒子概念以及调节电子-声子、声子-声子相互作用中的作用，尤其是在软质非谐材料中，这些作用对电传输和热传输具有显著影响。我们提出了将这些理论成果整合到能源材料预测建模中的方法，并建议将先进的第一性原理方法与机器学习相结合。

  来源：ACS Energy Letters

  时间：2025-10-24

• 通过微热解和多变量色谱分析研究聚对苯二甲酸乙二醇酯热解的内在动力学

  该研究深入探讨了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）通过热解过程的主要分解行为。研究采用了一种实验分析工作流程，结合了实验设计（DoE）、微热解与综合二维气相色谱（GC×GC）技术，以及多变量数据分析方法，以验证内在的热解动力学条件并揭示产物分布变化，从而绘制关键反应路径。研究特别关注了某些无法通过商业质谱数据库识别的热解产物，借助Mass Frontier模拟技术，成功识别了如二乙烯基对苯二甲酸酯、乙基乙烯基对苯二甲酸酯和2-(苯甲酰氧)乙基乙烯基对苯二甲酸酯等化合物。此外，通过采用一种非正交的极性×极性柱组合，提高了对芳香酸（如苯甲酸、4-乙烯基苯甲酸、4-乙基苯甲酸和甲基苯甲酸）的定量能力，其

  来源：ACS Engineering Au

  时间：2025-10-24

• 利用三维Bode分析重新探讨含水钌氧化物的伪电容特性

  在能量存储材料领域，水合二氧化钌（RuO₂·xH₂O）一直被视为赝电容储能的标杆材料。这项研究重新审视了其电化学行为，采用了一种最近改进的三维（3D）Bode分析方法，以探讨水合程度如何影响表面控制的氧化还原活性。通过受控热处理制备不同水合水平的RuO₂电极，并使用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）以及三维Bode分析进行研究。研究结果表明，中等水合程度的RuO₂·xH₂O，特别是加热至150°C的样品，表现出最高的比电容（1075 F g⁻¹在10 mV s⁻¹下）以及最佳的速率性能。三维Bode分析通过将各种阻抗参数映射到电位和频率两个维度上，解决了电化学过程中重叠现象，从而更清晰

  来源：ACS Electrochemistry

  时间：2025-10-24

• 在CTAB微乳液中，LbL薄膜中Cyt P450 3A4杆菌体电化学与生物电催化作用的研究

  本研究围绕一种新型的生物催化系统展开，即利用电化学手段在电极表面构建稳定的、包含细胞色素P450 3A4（CYP3A4）及其辅因子细胞色素P450还原酶（CPR）和细胞色素b5的baculosome薄膜。这些薄膜通过逐层自组装（layer-by-layer, LbL）技术在石墨电极上形成，且在特定的微乳液环境中表现出优异的电化学性能和生物催化活性。通过这一研究，科学家们不仅揭示了CYP3A4在电化学环境下的电子传递机制，还探索了其在有机合成中的应用潜力，特别是对硫代色烯-4-酮（thiochroman-4-one）的不对称氧化反应。### 研究背景与意义细胞色素P450是一类广泛存在于人类及其

  来源：ACS Electrochemistry

  时间：2025-10-24

• 关于亲水性有机离子塑料晶体（POIPC）的分子机制研究：掺杂剂与空位的影响

  近年来，科学家们对开发高性能的固态电解液电池投入了大量研究。这些电池相比传统液体电解液，具有更高的安全性、能量密度和更长的使用寿命，同时减少了对环境的影响。固态电解质材料中，有机离子塑晶（OIPCs）因其优异的性能，例如化学和电化学稳定性、极低的蒸汽压、较高的热稳定性以及较宽的塑晶温度范围，受到了广泛关注。OIPCs的结构具有短程无序和长程有序的特征，这使得它们在电化学储能领域展现出广阔的应用前景，如太阳能电池、燃料电池、电容器和锂离子电池等。在这些材料中，OIPCs的结构和性能受到多种因素的影响，包括掺杂和缺陷。例如，锂盐（LiFSI）的掺杂可以显著提高离子的迁移率和电化学性能，而空位（如S

  来源：ACS Omega

  时间：2025-10-24

• 通过界面工程结合CsPbCl3量子点提升准二维钙钛矿基纯红色发光二极管的性能

  为了优化载流子的注入并减少钙钛矿发光二极管（PeLEDs）中的界面损耗，我们在红色准二维（PEA5NMA5）0.2CsPb2I7发光层和电子传输层（ETL）之间引入了一层薄的CsPbCl3量子点（QDs）界面层。这一中间层显著提升了器件性能，我们认为这归因于多种协同效应。首先，CsPbCl3量子点与发光材料之间的结构兼容性确保了界面的无缝连接，改善了薄膜的形态和界面接触。其次，CsPbCl3量子点作为钝化层，可以减少表面陷阱态，并抑制碘离子的扩散以及卤素空位引起的非辐射复合现象。此外，CsPbCl3量子点具有宽的带隙和合适的导带位置，形成了有利的能级级联，从而促进了电子从ETL高效注入发光层，

  来源：ACS Applied Materials & Interfaces

  时间：2025-10-24

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