• 双轴应变调控单层及缺陷SnSe2 体系光电特性的第一性原理研究

  论文解读在石墨烯引领的二维材料研究浪潮中，过渡金属二硫属化物（TMDCs）因其可调谐的电子结构和优异的光电性能备受关注。然而，石墨烯的零带隙特性限制了其在光电子学中的应用，而SnSe2等TMDCs材料虽具有高电子迁移率和良好稳定性，但其本征特性难以满足压力传感器、光电探测器等特定需求。如何通过有效手段调控这类材料的性能，成为当前纳米器件研发的关键科学问题。辽宁省科技厅资助的研究团队通过密度泛函理论（DFT）计算，系统研究了双轴应变对单层SnSe2及其Se空位缺陷体系的调控机制。研究采用CASTEP软件包进行几何优化和性质计算，使用超软赝势（USP）处理离子-电子相互作用，并通过声子谱和从头算分

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• Al组分对NH2 覆盖Alx Ga1-x N(0001)表面掺杂前驱体吸附结构的影响机制研究

  III族氮化物半导体如AlGaN因其优异的物理化学性质，在深紫外光电器件领域具有重要应用价值。然而，这类材料的p型掺杂效率低下始终是制约器件性能的瓶颈问题，尤其当Al组分升高时，Mg受主能级深度加剧，导致空穴激活困难。金属有机化学气相沉积（MOCVD）作为主流外延生长技术，其表面反应机制尚不明确，且传统研究多聚焦二元化合物（如GaN或AlN），对组分可调的AlxGa1-xN三元合金缺乏系统认知。针对这一挑战，国内研究人员采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理赝势平面波方法，首次揭示了Al组分对NH2覆盖AlxGa1-xN(0001)表面掺杂前驱体（Mg/Si原子）吸附行为的影响规律。研究通

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• 铁掺杂TiO2 纳米薄膜的电子结构调控与抗菌性能增强机制研究

  【研究背景】在抗菌材料领域，二氧化钛(TiO2)因其优异的光催化性能和生物相容性备受关注，但3.2 eV的宽带隙使其仅能响应占太阳光5%的紫外光。更棘手的是，光生电子-空穴对的快速复合严重制约其实际应用。虽然过渡金属掺杂被证明是改善性能的有效策略，但铁(Fe)掺杂TiO2纳米薄膜中电子结构修饰与抗菌活性的构效关系仍不明确。为此，来自阿尔及利亚科学研究总署(DGRSDT)支持的研究团队在《Surfaces and Interfaces》发表论文，通过溶胶-凝胶法制备不同Fe含量(0-7 wt.%)的TiO2薄膜，首次系统揭示了Fe掺杂诱导的电子结构重构如何通过调控缺陷态增强抗菌性能。研究创新性地

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• 协同g-C3 N4 @ZnO/SnO2 异质结纳米复合材料在光催化与气体传感中的多功能应用研究

  随着全球工业化进程加速，水体和大气污染已成为威胁人类健康的紧迫问题。氮氧化物(NOx)作为典型工业废气，不仅诱发呼吸道疾病，还导致酸雨等环境灾害；而染料废水则严重破坏水体生态。传统单一功能材料难以兼顾污染治理与实时监测需求，且存在可见光利用率低（如ZnO仅吸收<6%紫外光）、气体响应慢（如SnO2需高温工作）等瓶颈。为此，Gurukula Kangri大学的研究团队创新性地构建了g-C3N4@ZnO:SnO2三元异质结纳米材料，相关成果发表于《Surfaces and Interfaces》。研究采用溶胶-凝胶水热法合成材料，通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、紫外可见漫

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• 第一性原理揭示Au/Ni3 Al界面强化与断裂机制：合金元素偏析行为的原子尺度解析

  在航空航天发动机叶片和涡轮盘制造中，镍基高温合金因其卓越的高温性能成为不可替代的材料。然而，这类合金的焊接始终是制约其性能发挥的瓶颈——传统钎焊材料易产生热裂纹、晶间腐蚀等缺陷，而金基钎料虽具有化学惰性、低熔点和优异润湿性等优势，却面临高脆性、加工困难及成本过高等挑战。更关键的是，钎料与基体材料的界面特性直接决定连接可靠性，但微观尺度的界面键合机制长期缺乏系统认知。针对这一难题，云南贵金属实验室等单位的研究人员选择γ'-Ni3Al（镍基高温合金主要强化相）与Au的界面作为研究对象，采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算，揭示了合金元素偏析对界面强化和断裂行为的影响机制。研究发现Ni掺杂

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• 苯丙氨酸衍生物超分子凝胶中取代基依赖的圆偏振发光调控研究

  在光学信息加密和生物传感领域，圆偏振发光(CPL)材料因其独特的左右旋光差异特性备受关注。然而，如何通过分子设计精准调控CPL信号的手性方向，仍是当前材料科学的重大挑战。传统CPL材料往往存在不对称因子(glum)低、调控手段有限等问题，这严重制约了其在3D显示和活体成像中的应用。更棘手的是，分子结构与CPL性能间的构效关系尚未明晰，犹如一把锁缺少了关键钥匙。山东师范大学的研究团队独辟蹊径，将目光投向了具有生物相容性的苯丙氨酸衍生物。他们设计合成了一系列苯-1,3,5-三甲酰胺(BTAs)超分子凝胶因子，通过系统研究取代基效应，成功破解了CPL手性调控的密码。这项突破性成果发表在《Surfac

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• Si缓冲层对Ge/Si/SiGe异质结构中SiGe薄膜晶体质量的分子动力学研究

  在半导体技术领域，SiGe材料因其可调带隙结构、高载流子迁移率以及与硅工艺的兼容性，成为高速电子器件和光电器件的热门选择。然而，高Ge组分SiGe薄膜在Si或Ge衬底上外延生长时，晶格失配导致的应力和缺陷问题始终是技术瓶颈。传统解决方案如正向梯度缓冲层需要15 μm厚度且表面粗糙度高，而反向梯度（RG）方法虽能降低位错密度，但对高Ge组分薄膜的优化机制尚不明确。为此，陕西某高校团队通过分子动力学（MD）模拟，创新性地在Ge衬底上引入Si缓冲层，系统研究了其对SiGe薄膜质量的调控作用。研究采用经典分子动力学方法，利用Atomsk工具构建Ge(100)衬底模型（68 Å×68 Å×56 Å，含1

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• 铝氮化镓单晶化学机械抛光中表面凹坑缺陷的多尺度形成机制与调控研究

  在半导体器件制造领域，铝氮化镓(AlN)因其6.2 eV的超宽带隙特性，成为高温、高功率应用的理想材料。然而，化学机械抛光(CMP)过程中产生的表面凹坑缺陷如同"隐形杀手"，会引发器件提前失效。传统研究多聚焦于氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)，对AlN这种更脆性材料在CMP中的损伤机制却鲜有触及。更棘手的是，现有单物理场分析方法难以解释机械载荷与化学腐蚀的协同效应，导致缺陷控制如同"盲人摸象"。针对这一挑战，国内某研究团队在《Surfaces and Interfaces》发表的研究中，创新性地构建了从纳米到微米尺度的全链条分析模型。研究采用自主生长的AlN单晶为样本，通过"三步走"技术路线

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• 基于芦荟胶-SDS胶束体系的ZnO纳米管绿色合成及其在电化学能量捕获中的应用研究

  随着全球对可再生能源需求的激增，开发高效、环保的能量转换材料成为研究热点。传统化石燃料不仅面临资源枯竭危机，其使用还加剧了气候变化问题。在此背景下，植物基能源系统因其可持续性和低环境负荷备受关注，其中富含生物活性物质的芦荟(Aloe barbadensis Miller)展现出独特优势——其叶片凝胶(AVLG)含水量达99.5%，含有75种活性成分，早期研究显示其与金属电极组合可产生0.985V电压。然而，如何进一步提升这类生物-电化学系统的能量输出效率，仍是亟待解决的科学难题。与此同时，氧化锌(ZnO)作为带隙3.37eV的半导体，因其优异的光电性能被视为能源材料的明星选手。特别是其纳米结构

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• 基于大青叶水提物原位合成银纳米颗粒涂层蚕丝的绿色制备及其抗菌纺织品应用研究

  蚕丝因其优异的穿着舒适性和生物相容性，广泛应用于高端纺织品和医疗领域。然而，其富含蛋白质的特性也使其成为微生物滋生的温床，导致织物变色、强度下降甚至引发皮肤感染。传统化学法合成的银纳米颗粒（AgNPs）虽能赋予纺织品抗菌性，但存在毒性副产物和环境污染问题。如何通过绿色方法实现蚕丝的高效、持久抗菌功能化，成为当前研究热点。越南研究人员首次利用大青叶（Premna serratifolia）水提物（PEAL）作为生物还原剂，通过原位法在蚕丝表面直接合成AgNPs。研究通过紫外-可见光谱（UV-Vis）和动态光散射（DLS）证实，在pH 9.0和4 mM AgNO3条件下可获得平均粒径9.7 nm、

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• 镍钼氧化物催化剂在苯乙烯氧化物选择性氢化制备2-苯乙醇中的协同效应研究

  玫瑰香气的秘密竟藏在金属氧化物里？2-苯乙醇(2-PHE)作为玫瑰精油的核心成分，在香水、医药领域需求巨大，但传统合成工艺面临催化剂不可回收、副产物多等难题。墨西哥国立理工学院的研究团队在《Surfaces and Interfaces》发表突破性研究，通过设计镍钼氧化物(MoO2-NiO)催化剂，实现了苯乙烯氧化物的绿色转化。研究采用共沉淀法合成不同镍含量(15%、20%、25%)的催化剂，结合SEM、拉曼光谱等技术表征材料特性。结果显示，镍的加入使MoO3颗粒尺寸增大至6-49μm，表面活性位点增加。在常温氢化反应中，25%镍含量的催化剂表现最佳，其协同效应使2-PHE产率显著提升。【Ca

  来源：Surfaces and Interfaces

  时间：2025-06-19

• 缺陷石墨烯负载Cu19 团簇中H2 解离能垒的反键态中心调控机制

  氢能作为清洁能源的核心载体，其高效存储与利用是能源转型的关键挑战。金属氢化物储氢需克服H2解离的高能垒，而工业加氢反应（如甲醇合成）的效率也受限于此。铜基催化剂因其成本优势备受关注，但纯铜表面解离能垒高达0.63-0.74 eV，小尺寸铜团簇虽能降低能垒，但稳定性差且活性位点有限。如何通过载体调控进一步提升铜团簇的催化性能，成为亟待解决的科学问题。山东大学的研究团队在《Surface Science》发表论文，聚焦缺陷石墨烯负载Cu19团簇（Cu19/G）体系，通过第一性原理分子动力学（AIMD）和晶体轨道哈密顿布居（COHP）分析，发现载体效应可使H2解离能垒显著降低，并首次建立反键态中心位

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)摩擦诱导塑性变形层的微结构演化机制及其在人工关节磨损中的关键作用

  在人工关节置换领域，超高分子量聚乙烯(UHMWPE)作为关键承重材料，其磨损颗粒引发的骨溶解问题长期困扰临床。当这些生物惰性颗粒在关节界面堆积时，会触发炎症级联反应，与材料老化过程形成恶性循环，最终导致假体无菌性松动。尽管已知UHMWPE的结晶度与耐磨性正相关，但摩擦过程中微观结构的动态演变机制仍是未解之谜。北京某高校的研究团队在《Surface Science》发表的研究，创新性地通过飞铣加工在UHMWPE表面预制交叉沟槽，结合多尺度表征技术揭示了塑性变形层的时空演化规律。研究发现，沟槽边缘的层状塑性体随摩擦时间呈渐进式堆积，300 r/min转速下30分钟内完成从萌生到稳定的全过程。拉曼光

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• 新型二维InAs/PtSe2 直接Z型范德华异质结的第一性原理设计及其全解水催化性能研究

  全球对化石燃料的依赖与CO2排放激增，正引发严峻的环境与能源危机。氢能因其清洁、高能量密度（120–142 MJ/kg）成为理想替代能源，但传统甲烷蒸汽重整制氢伴随巨额CO2排放。自1972年TiO2光解水发现以来，半导体光催化技术被视为可持续制氢的关键路径。然而，宽禁带半导体普遍存在可见光吸收有限、电子-空穴复合快等瓶颈。二维材料因其大比表面积和可调电子结构为光催化剂设计带来新机遇，其中范德华(vdWs)异质结通过界面耦合效应可突破传统材料限制。陕西某研究团队在《Surface Science》发表研究，通过第一性原理密度泛函理论(DFT)设计了一种新型二维InAs/PtSe2直接Z型vdW

  来源：Surface Science

  时间：2025-06-19

• 调制周期对Al/Al2 O3 纳米多层膜微观结构与力学性能的调控机制研究

  2"性能组合备受关注。然而，如何精确调控层间界面效应以优化力学性能，始终是研究者面临的挑战。特别是对于Al/Al2O3这种界面结合能高达9.7 J/m2的体系，传统理论难以解释其纳米尺度下的反常力学行为。西安交通大学的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表的研究，通过系统改变调制周期（λ），首次揭示了Al/Al2O3纳米多层膜中由脆性断裂向协同塑性转变的临界机制。研究采用磁控溅射技术制备了λ=10-300 nm的系列样品，结合SEM、TEM和纳米压痕测试分析微观结构与性能关联。关键发现包括：当λ≥20 nm时，Al层呈现直径50 nm的柱状晶生长，Al

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 偏压电压协同调控磁控溅射CoCrNiTi中熵合金薄膜摩擦学性能与腐蚀行为的机制研究

  在材料科学领域，如何平衡材料的强度与塑性始终是工程应用的重大挑战。CoCrNi中熵合金(MEA)因其优异的低温强度和断裂韧性备受关注，但室温下过高的延展性和较低的屈服强度限制了其实际应用。传统通过元素掺杂（如Al、Ce、C等）虽能提升性能，却可能牺牲其他特性。与此同时，工业部件在复杂工况下常面临磨损与腐蚀的双重威胁，开发兼具优异机械性能和表面防护功能的薄膜材料成为迫切需求。针对这一难题，来自黑龙江和四川的研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，创新性地采用直流(DC)磁控溅射技术，通过调控偏压电压(0 V~-150 V)制备CoCrNiTi中熵合金

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• MXene负载ZIF-8杂化催化剂协同增效氧析出反应性能研究

  论文解读随着化石能源枯竭与气候变化加剧，开发可持续能源技术成为全球焦点。电化学能源装置（如电解槽）的核心瓶颈在于氧析出反应(OER)的四电子转移过程动力学缓慢，需依赖昂贵的RuO2/IrO2催化剂。金属有机框架(MOF)材料ZIF-8虽具有高比表面积和可调孔道，但导电性差且易聚集；而二维材料MXene具备优异导电性和丰富表面官能团，却缺乏活性位点。如何通过材料复合实现性能互补，成为突破OER催化剂设计的关键。印度某研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，通过调控ZIF-8与MXene的质量比（1:1至1:10），系统考察复合材料的OER性能。采用X

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 机器人辅助激光织构与扫描微弧氧化协同改性铝合金表面性能的研究

  铝合金因其轻量化优势广泛应用于航空航天、汽车制造等领域，但表面硬度不足和易腐蚀等问题严重制约其使用寿命。传统微弧氧化(MAO)技术虽能生成Al2O3陶瓷膜，但对大工件处理不便，且单一技术难以满足极端工况需求。为此，国内某研究团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，首次将机器人辅助激光织构(LST)与扫描微弧氧化(SMAO)技术协同应用，开创了大尺寸铝合金表面高效改性新路径。研究采用6061铝合金，通过机器人精准控制激光构建"沟槽状"(G)和"网状"(M)两种纹理，结合自主设计的SMAO系统（含四阴极环形电解槽、动态温控模块），实现纹理形貌与氧化工艺的精

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 仿斜纹夜蛾复眼结构的激光织构光热超疏水表面：长效抗结冰/除冰性能研究

  在极端气候频发的背景下，高压输电线路等基础设施的结冰问题严重威胁能源安全。传统机械除冰和电加热技术存在能耗高、环境污染等问题，而单纯超疏水表面在低温高湿环境下仍会结冰。受斜纹夜蛾复眼独特的光热吸收结构启发，中国某高校团队在《Surface and Coatings Technology》发表研究，通过创新性表面工程解决了这一难题。100μm的六边形凹坑阵列；2）原位生成纳米级熔融颗粒；3）PDMS化学修饰降低表面能。通过SEM、接触角测量仪(CA)和紫外-可见-近红外分光光度计等表征手段系统评估性能。【表面形貌与化学成分】扫描电镜(SEM)显示表面呈现规则六边形凸起结构（图2a），覆盖有菜花状

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

• 钇掺杂Li7 La3 Zr2 O12 固态电解质涂层的微观结构与界面调控及其在全固态锂离子电池中的应用研究

  研究背景随着电动汽车和便携式电子设备对高能量密度储能器件的需求激增，传统液态锂离子电池因电解液泄漏、热失控等安全隐患面临发展瓶颈。全固态锂离子电池(ASSLIB)采用不可燃的固态电解质，理论上可同时提升安全性和能量密度，被誉为下一代储能技术的"圣杯"。然而，固态电解质与电极材料间的界面问题成为制约其商业化应用的关键瓶颈——高温烧结过程中元素互扩散会形成绝缘相，大幅增加界面阻抗。在众多固态电解质材料中，立方相石榴石型Li7La3Zr2O12(LLZO)因其对锂金属稳定和高离子电导率(10-4-10-3S/cm)备受关注。但LLZO与典型正极材料LiCoO2(LCO)在高温处理时会发生界面反应，形

  来源：Surface and Coatings Technology

  时间：2025-06-19

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