层状钙钛矿异质结构单晶定向组装

近日，研究人员展示了一种自组装层状钙钛矿—非钙钛矿异质结构的合成策略。利用双官能有机分子作为导向基团，他们分离出六层异质结构，形成了钙钛矿板与不同无机晶格交错的情况。在许多情况下，这些共生晶格是典型无机结构类型的二维同属物。

研究人员指出，这些化合物是利用有机模板形成的第一个层状钙钛矿异质结构，并通过单晶X射线衍射进行了表征。值得注意的是，这种无机结构的交错可以显著地改变能带结构。光学数据和第一线原理计算表明，钙钛矿和共生层之间的实际耦合导致新的电子跃迁分布在两个亚晶格。鉴于卤化物钙钛矿的技术前景，这种直观的合成路线为定向合成结构丰富、能在水中自组装的复杂半导体奠定了基础。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-03810-x

弥漫性γ射线背景由恒星形成星系主导

费米γ射线空间望远镜观测到能量从0.1亿电子伏到1太电子伏的弥散γ射线背景，它可以分解为来自银河系的辐射和星系外成分。

由于缺乏能够预测许多候选源（主要是活动星系核和恒星形成星系）产生的γ射线发射的物理模型，此前对后者的理解受到了阻碍，这使得它们的贡献受到了很大的限制。

研究人员给出了恒星形成星系对γ射线背景的贡献的计算，该计算不依赖于经验尺度，而是基于超新星残骸中宇宙射线加速与星际介质相互作用时产生的γ射线辐射的物理模型。

在对局部观测结果进行验证后，他们将该模型应用于观测到的宇宙恒星形成星系种群，并恢复了与γ射线背景的总强度和光谱斜率的良好匹配，表明恒星形成星系单独就可以解释弥漫的、各向同性的γ射线背景。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-03802-x

研究揭示扭曲过渡金属量子临界

在有序和无序量子相的边界附近，一些实验证明了违背朗道—费米范式的金属行为。在莫尔异质结构中，最近发现了由电子关联驱动的门可调绝缘相。

研究人员使用传输测量来描述扭曲WSe2中第一个莫尔子带近一半的金属—绝缘体跃迁（MIT）。他们发现MIT作为密度场和位移场的函数是连续的。在金属—绝缘体边界处，电阻率在低温下表现出奇怪的金属行为，其耗散与普朗克极限相当。在金属相时，费米液体的行为在低温下恢复，在中间温度下演变成量子临界扇，最终在室温附近达到反常饱和状态。

他们表示，这些结果为研究掺杂和带宽控制的金属—绝缘体在三角晶格上的量子相变奠定了新的基础。

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https://doi.org/10.1038/s41586-021-03815-6

（冯维维）