CNS作為殿堂級頂刊，發表在其上的論文往往具有廣泛的影響力和重要意義。之前我們盤點了2018材料領域發表的Nature論文（點擊查看）。下面我們一起來回顧我國2018年材料領域發表在Science的成果吧！這一年北科大、太原理工、華南理工等都實現了Science的零突破！點擊藍色標題即可查看詳細介紹。

• 《Science》重大突破：我國首次觀測到“幾何相位”效應！

該項研究揭示了“幾何相位”在化學反應中獨特的作用以及“幾何相位”效應的物理本質，對于研究廣泛存在錐型交叉的量子體系具有重要意義。同時，通過這項研究，科學家們還在實驗上發現和證實了這一重要反應體系在高能反應時一個全新的反應機理，這對于從根本上理解這一重要體系的高能反應動力學具有重要意義。

• 劉錦川院士《Science》：超高強度+高塑性合金！

劉錦川團隊以塑性無序多組分基體FCC型Fe-Co-Ni和塑性有序的多組分Ti-Al金屬間化合物納米顆粒進行復合，實現了強度與塑性的平衡。基于這一原理，研究團隊設計了一系列超合金，其中 (FeCoNi)86-Al7Ti7 (Al7Ti7) 合金室溫拉伸斷裂強度超過1500MPa，延伸率仍高達50%。這項研究為高強度和高塑性的高熵合金的設計和發展，提供了新策略和新思路。

• 北科大首篇第一單位《Science》，一作系本校博士，30歲特聘研究員！

研發了一種方便實用的、利用“相間應變”的方法獲得了超四方結構材料，并實現巨大極化。利用這種方法，界面內外的晶格常數之比達到1.238。合成得到的超薄膜材料，具有超四方結構和超強剩余極化強度236.3 μC/cm2，接近已有鐵電材料的兩倍。

• Science深度報道：超低輻射X射線鬼成像！

現有的成像方式如透視成像和相襯成像等，其本質都是通過累計光子信號以達到一定的圖像襯度，因此高劑量導致的輻射傷害始終不可避免，在人體影像學上甚至有誘發癌變的風險。而“鬼”成像由于其獨特的成像特性，很早就實現了可見光波段的弱光成像，帶來了實現超低輻射的X射線成像的可能。

• 《Science》北大實現超低功耗的高性能晶體管

提出一種新型超低功耗的場效應晶體管，并采用具有特定摻雜的石墨烯作為一個“冷”電子源，用半導體碳納米管作為有源溝道，以高效率的頂柵結構構建出狄拉克源場效應晶體管，在實驗上實現室溫下40 mV/DEC左右的亞閾值擺幅。

• 《Science》重大突破：上海科技大學年輕團隊成果

左智偉團隊取得突破性進展：他們成功發展了一種廉價、高效的鈰基催化劑和醇催化劑的協同催化體系。這一基礎研究領域的突破，解決了利用光能在室溫下把甲烷一步轉化為液態產品的科學難題，為甲烷轉化成高附加值的化工產品提供了嶄新和更加經濟、環保的解決方案。

• 《Science》金屬所盧磊等重要突破：梯度納米材料

發現增加結構梯度可實現梯度納米孿晶結構材料強度—加工硬化的協同提高，甚至可超過梯度微觀結構中最強的部分。梯度納米孿晶強化的概念結合了多尺度結構梯度，進一步提高了材料的強度極限，并為發展新一代高強度/延性金屬材料提供了新思路。

• 太原理工大學第一篇《Science》誕生！

研究者們利用氧分子先與Fe-MOF材料中的不飽和空位結合，有效阻擋不飽和金屬空位與乙烯間的π鍵相互作用，顯著降低乙烯吸附量。同時，新構建的Fe-O2基團能夠與乙烷顯示出更強的吸附親和力，實現吸附乙烷強于乙烯，從而達到選擇性脫除乙烯中雜質乙烷的目的。

• 華中科大Science：鈣鈦礦太陽能電池產業化的挑戰

韓宏偉團隊詳細闡述了過去幾年里，鈣鈦礦太陽能電池發展出的多種器件結構和材料體系。對目前鈣鈦礦太陽能電池所獲得的最新進展進行了總結，并從鈣鈦礦太陽能電池壽命評價標準、性能衰減機理、器件尺寸放大、環境影響等方面對其未來的發展及商業化進行了展望。

• 《Science》重磅：復旦大學化學鍵研究領域獲重要進展！

復旦大學化學系教授周鳴飛課題組實驗發現主族的堿土金屬元素鈣、鍶和鋇可以形成穩定的八羰基化合物分子，滿足18電子規則，表現出了典型的過渡金屬成鍵特性。該發現表明堿土金屬元素或具有與一般認知相比更為豐富的化學性質，而主族元素與過渡金屬元素之間的界限，亦較元素周期表的簡晰劃分更為曖昧。

• 《Science》浙大成功研發具有圖靈結構的新型分離膜！

張林教授團隊把圖靈結構與膜研究結合起來，第一次在薄膜上制造出了納米尺度的圖靈結構。這項首次面向應用領域構建圖靈結構的研究成果，于北京時間5月4日發表在國際頂級期刊《科學》上。

• 《Science 》南開大學突破性進展，刷新一項世界紀錄！

南開大學化學學院陳永勝教授領銜的團隊在有機太陽能電池領域研究中獲突破性進展。他們設計和制備的具有高效、寬光譜吸收特性的疊層有機太陽能電池材料和器件，實現了17.3%的光電轉化效率，刷新了目前文獻報道的有機/高分子太陽能電池光電轉化效率的世界最高紀錄。這一最新成果讓有機太陽能電池距離產業化更近一步。

• 《Science》東南大學世界首例無金屬鈣鈦礦型鐵電體！

東南大學的分子鐵電團隊，經過刻苦攻關，利用帶電分子集團取代無機離子，成功地制備出了一大類共計23種全有機新型鈣鈦礦材料。其中，共有17種材料顯示出了良好的鐵電性。在歷史上，像這樣左手性、右手性和無手性的化合物同時具有鐵電性的例子從未有過報道。

• 《Science》突破性成果：鈣鈦礦太陽能電池破記錄！

北京大學物理學院“極端光學創新研究團隊”的朱瑞研究員、龔旗煌院士與合作者展開研究，首次采用“胍鹽輔助二次生長”技術調控鈣鈦礦半導體特性，在提升反式結構鈣鈦礦太陽能電池性能方面取得了突破性成果，創下了該類太陽能電池器件效率的最高記錄——實驗室最高效率達到21.51％。

• 《Science》北航趙立東教授課題組：熱電材料新進展！

趙立東課題組研究發現具有層狀結構的SnSe的二維界面對聲子具有強烈的散射作用，使得SnSe沿著層間方向具有很低的熱導率，在773K溫度下可達最小理論值~0.18 W/mK。在聚焦SnSe層間低熱導率的基礎上，如能在此方向上實現高的電傳輸性能，則可實現高的熱電性能。

• 盧柯今天又發《Science》：納米金屬穩定性研究重要進展！

研究發現，對于塑性變形制備的納米晶，其顯著不穩定只在一定的晶粒尺寸范圍內發生，之后隨著晶粒尺寸的降低，其穩定性不降反升。對于純銅而言，尺寸為70 nm的晶粒在413 K退火30分鐘即發生顯著長大，遠低于粗晶銅的再結晶溫度。

• Science：超級單晶納米金剛石，強度89-98GPa，彈性形變9%！

香港城市大學Yang Lu、Wenjun Zhang與美國麻省理工學院的Ming Dao、新加坡南洋理工大學的Subra Suresh團隊合作，報道了一種具有超大彈性變形能力的單晶納米金剛石，強度達到接近其理論極限的89-98 GPa，彈性形變達到9%！

• Science：室溫下熱電子顯微成像研究獲進展！

復旦大學安正華研究員課題組與中科院上海技術物理所陸衛研究員團隊等合作，采用了一種自主研發的、可以檢測熱電子散粒噪聲的紅外近場顯微鏡技術，直接探測GaAs/AlGaAs單晶材料納米輸運溝道中非平衡態電子電流漲落引起的散粒噪聲，由此直接揭示熱電子輸運過程中的能量耗散空間分布信息。

• 華南理工首篇Science：世界首個有序大孔-微孔MOF單晶材料誕生！

沈葵副研究員、李映偉教授及其團隊經過精心設計，首次提出了一種以聚苯乙烯小球（PS）三維結構為模板的合成策略，以甲醇-氨水為雙溶劑，通過“硬模板劑的制備-在大孔內填充MOF前驅體-MOF的可控晶化-去除模板劑”的制備路線，研制出世界第一個有序大/微孔MOF單晶材料。

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責任編輯：王元

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