#电子材料周报#超薄有机材料助力电子皮肤显示器

电子材料一周纵览第037期
20160413-20160419

本期导读：超薄有机材料助力电子皮肤显示器；四元铁氧化物，你了解吗？证实超导体中的别样状态——库珀对密度波；帮助降低太阳能电池成本的新型制造工艺；可监测人体呼吸速率的纸基电子传感器；全覆盖可见光谱的LED；家庭空气检测帮手——石墨烯传感器；弹性电路，你知道吗? 用于生物传感器的激光源：首次将有机激光集成到硅光子芯片中；“私人定制”磁性材料。今天电子电工材料周报组邀您一起来看看一周以来电子材料领域最新的研究进展。

1、超薄有机材料助力电子皮肤显示器
Ultrathin organic material enhances e-skin display

最近，东京大学的研究人员开发出了一种厚度小于3微米的高质量的保护膜，其可以用于制备超薄的、柔性的、高性能的可穿戴电子显示屏和其他设备。他们通过层层交替无机材料和有机材料来制备保护膜，它可以隔离空气中的氧气和水蒸汽，从而延长设备寿命。通过使用新的保护层和ITO电极，研究小组创建的聚合物发光二极管（PLED）和有机光电探测器（OPDS）特别适合于直接连接到身体的医疗应用，如显示血液中的氧浓度或脉冲率。

相关研究成果已经发表在Science Advances上。

2 、四元铁氧化物，你了解吗？
Mysterious 'four-dimensional' iron oxide explained

来自莫斯科州立大学的国际研究团队对近期发现的Fe4O5铁氧化物的性能及其结构进行了研究。这个团队成功描述了这种铁氧化物的复杂结构，并对其表现的特殊性能的产生机制进行阐释。在温度降低至150K以下时，Fe4O5经历了一个特殊的相转变，形成了电荷密度波，导致这种四元的晶体结构。这种材料也将致力于帮助我们去研究磁性与晶体结构间的内在联系。

相关研究成果发表在Nature Chemistry上。

3、证实超导体中的别样状态——库珀对密度波
Elusive state of superconducting matter discovered after 50 years

美国能源部布鲁克海文国家实验室、康奈尔大学的联合研究者们首次证实了于1964年预言的超导体中存在的电子状态的理论。研究者们以一种新的方式，利用扫描隧道显微镜去直接描绘超导体中的库珀对。证实了50年前预言中，超导体中的库珀对电子可能存在两种状态，达到相同的量子状态时，形成“超流体”在各自轨道中运动，实现电子运动零电阻；或者库珀对是周期的在空间中转移，造成不同空间密度的改变，形成“库珀对密度波”。而如今首次证实第二种状态的存在。

相关研究成果发表在Nature上。

4、帮助降低太阳能电池成本的新型制造工艺
Kerfless wafers substantially reduce the cost of Si solar cells

比利时研究机构IMEC及晶体太阳能研究中心（Crystal Solar）近日宣称找到新的可以降低硅太阳能电池成本的新工艺。采用外延晶圆生产工艺，通过气体生成单晶硅晶片。利用这种工艺生成的硅晶片帮助n型PERT太阳能电池达到22.5%的最高利用效率，这是迄今为止单结光伏电池取得的最高效率。利用这种生产工艺，还可以大大的降低硅晶片生产成本。

5、可监测人体呼吸速率的纸基电子传感器
Paper-based electrical sensor developed to monitor respiration rate

利用纸的吸湿性，来自哈佛大学的研究者们研制出可利用人体吸气及呼气时湿度周期的改变，来探测人体呼吸速率的纸基电子传感器。这份呼吸数据还能发送到智能手机或平板电脑，从而帮助分析，以反应人体的健康状态和身体状况。而这种简易的呼吸速率检测器可与面罩相结合，也实现了低成本，高反馈。

相关研究成果发表在Angewandte Chemie上。

6、全覆盖可见光谱的LED
Researchers develop LED covering full visible light spectrum

来自AIST与日本日亚公司的研究人员合作开发出了第一个标准的全覆盖可见光LED。此种全覆盖可见光LED具有足够的光强度，主要是通过引入多个具有不同中心波长的LED二极管与多种荧光物质相结合。所开发的标准LED改善了超过430nm波长的光谱的光强度，这使得标准光谱的波长范围扩大到了380-480nm，从而提供的光强度超过了所有可见光。此前，日亚公司正在准备生产标准质量的LED，并且进一步的推进光谱的测量技术。

7、家庭空气检测帮手——石墨烯传感器
Graphene-based sensor detects harmful air pollution in the home

南安普敦大学的科学家与日本研究所共同合作开发了一个石墨烯的传感器和开关，可以在很低的功率下来检测家庭中的有害的污染气体。Hiroshi Mizuta教授的研究组设计的该种传感器主要是通过在石墨烯的表面结构上施加电场，从而使得CO2分子被吸引到石墨烯表面，再通过检测石墨烯的电阻变化来检测到CO2分子。该种石墨烯传感器可以检测到在建筑及室内装饰材料、家具和家居用品中的个别的的CO2分子和挥发性有机化合物（VOC）的气体分子。

相关研究结果已经发表在Science Advances上。

8、弹性电路，你知道吗?
A new combination of materials allows state-of-the-art operating controls with elastic circuits

莱布尼茨研究所的研究人员已经成功地在很薄的弹性硅箔片上制造出了电路。研究人员利用一种称为光化学金属化的方法，使在硅箔弹性材料上制造电子开关成为可能。首先在硅箔上涂上纳米颗粒的金属氧化物的感光层，随后采用含有无色的银离子的特殊液体，在紫外光照射下，银的化合物会在感光层被还原成单质银，从而可以导电。利用这种方法可以生产具有几个微米的硅箔导体，而这些薄的导体可以很好弯曲且便于操作控制。

9、用于生物传感器的激光源：首次将有机激光集成到硅光子芯片中
Laser source for biosensors: First time organic lasers integrated into a silicon photonic chip

研究人员已经开发出一类新的用于生物传感器的激光，主要是将硅纳米波导与有机染料掺杂的聚合物结合起来，操作激光所需的能量由垂直于芯片表面上方的脉冲光源提供。脉冲光源所产生的激光直接耦合到一个硅纳米波导，从而产生能量成为激光源。通过使用各种染料和激光谐振腔，激光辐射的波长可以在很宽的范围内变化，得到所需要的激光源。通过该种方法可以生产一系列的低成本的生物传感器。

相关研究结果已经发表在Nature Communications上。

10、“私人定制”磁性材料
Generation of tailored magnetic materials

为了满足日益特殊的性能要求，物理学家们一直对性质可以控制的人造材料十分感兴趣。最近，日内瓦大学和瑞士的研究人员与法国和英国的团队合作，已经可以成功地操纵由两氧化物组成的人工材料的性能，更确切地说他们可以控制材料的磁特性，既可以是铁磁性，也可以是反铁磁性；即控制材料有或没有净磁矩。这项研究可用于开发未来的磁记忆，并且可大幅度降低目前处理器的高功耗。

相关研究成果已经发表在Nature Communications上。

材料牛网编辑部推出#电子电工材料#周报及专栏，为大家呈现电子材料领域（半导体、铁电、磁性材料、导电分子等）最新研究进展，欢迎关注。

本期周报由材料人电子电工材料学习小组风之翼、大黑天和ZZZZ编写。

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