《自然》《科学》一周（2.26-3.4）材料科学前沿要闻

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研究团队：加州理工学院Shapiro研究组

非侵入式生物成像所需要的材料，要能够与深度渗透形式的能量（例如磁场和声波）产生相互作用。Lu 等人展示了一种气囊（GV），一种独特的气体填充蛋白质纳米结构，相对于水具有微分磁化率，可以在亚纳摩尔浓度下产生强烈的磁共振成像（MRI）对比度，并且该对比度可利用原位超声消去，从而实现无背景成像。在体外、细胞内以及三种体内场景，证明了这些纳米结构作为遗传编码报导者的能力。GV 的不同遗传变异体的磁性或机械表型不同，从而能够利用参数化 MRI 和微分声学敏感性进行多路复用成像。此外，聚类诱导的 MRI 对比度变化使得动态分子传感器的设计成为了可能。通过结合 MRI 和超声波的互补物理学，这种纳米材料具有特殊优势和能力的独特分子成像方式。（Nature Materials DOI: 10.1038/s41563-018-0023-7）

3.通过分析 n-掺杂 C60 和 ZnPc 中的态密度来了解有机半导体的掺杂效率

(Insight into doping efficiency of organic semiconductors from the analysis of the density of states in n-doped C60 and ZnPc)

材料名称：有机半导体

研究团队：德国德累斯顿工业大学Ortmann研究组

掺杂在半导体物理学中起着至关重要的作用，其中 n-掺杂由杂质相对于导带边缘的电离能所控制。在有机半导体中，高效掺杂主要受到目前尚未充分了解的各种效应的影响。Gaul 等人利用正向和反向光电子能谱的模拟和实验测量了原型材料 C60 和由高效苯并咪唑啉基（2-Cyc-DMBI）进行 n-掺杂的酞菁锌的状态密度和费米能级位置。他们还研究了掺杂引起的间隙态的作用，特别是研究了未掺杂材料的电子亲和力与其掺杂对应物的电离势之间的差 Δ1 的作用。研究表明了这个参数对于自由载流子的产生非常关键且会影响掺杂膜的导电性。调整 Δ1 可能能够为优化有机半导体的电子性质提供替代策略。（Nature Materials DOI: 10.1038/s41563-018-0030-8）

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