編譯|李巖Science，2022年5月27日，第376卷，第6596期《科學》 2022年5月27日，第376卷，第6596期

材料科學Material Science

過渡金屬二硫屬化物非扭曲異質雙層中的鐵電性

作者：LUKAS ROGE、王呂金、張毅、蔡松華等

鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm5734 摘要：具有面外鐵電和壓電特性的二維材料是實現超薄鐵和壓電電子器件的理想材料。我們通過一步化學氣相沉積方法合成了無扭曲、對稱、外延的MoS2/WS2異質雙層材料，出乎意料地展示了OOP鐵電性和壓電性。我們獲得的d33壓電常數為1.95~2.09皮米/伏，比單層In2Se3的自然OOP壓電常數大6倍。通過改變MoS2/WS2異質雙層的極化狀態(tài)，我們證明相應鐵電隧道結器件中的隧道電流可以調制大約三個數量級。我們的結果與密度泛函理論一致，密度泛函理論表明，對稱性破缺和層間滑動都會產生意想不到的特性，而無需調用扭轉角或摩爾域。 摘要：

具有離面（OOP）鐵電和壓電特性的二維材料非常適合實現超薄鐵電子和壓電器件。我們在通過可擴展的一步化學氣相沉積合成的無扭曲、相稱和外延MoS2/WS2 異質雙層中展示了意想不到的OOP 鐵電性和壓電性。我們發(fā)現d33 壓電常數為1.95 至2.09 皮米每伏，比單層In2Se3 的自然OOP 壓電常數大約6 倍。我們證明了通過改變MoS2/WS2 異質雙層的極化狀態(tài)，可以將鐵電隧道結器件中的隧道電流調制大約三個數量級。我們的結果與密度泛函理論一致，該理論表明對稱性破缺和層間滑動都會產生意想不到的特性，而無需調用扭轉角或莫爾域。

化學化學

大氣中形成三氧化二氫(ROOOH) 大氣中形成三氧化二氫(ROOOH)

作者：TORSTEN BERNDT、JING CHEN、EVA R. KJRGAARD 等人

鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn6012 摘要：有機三氧化氫（ROOOH）是有機合成中使用的強氧化劑。此前有研究推測它們是在大氣中通過有機過氧自由基（RO2）和羥基自由基（OH）的氣相反應形成的。在這里，我們報告了從幾個與大氣相關的RO2 自由基中直接觀察到ROOOH 形成的情況。動力學分析證實RO2+OH快速反應形成ROOOH，速率系數接近碰撞極限。對于羥基自由基引發(fā)的異戊二烯降解，全球模型預測三氧化二氫的摩爾生成率高達1%，這意味著每年大約生成1000萬噸ROOOH。 ROOOH 在大氣中的壽命預計為幾分鐘到幾小時。三氧化氫是大氣中以前被忽視的一類物質，其影響需要進一步研究。 摘要：

已知有機氫三氧化物（ROOOH）是有機合成中使用的強氧化劑。此前，有人推測它們是在大氣中通過有機過氧自由基（RO2）與羥基自由基（OH）的氣相反應形成的。在這里，我們報告了從幾個與大氣相關的RO2 自由基中直接觀察到ROOOH 形成的情況。動力學分析證實了RO2 + OH 快速反應形成ROOOH，速率系數接近碰撞極限。對于OH 引發(fā)的異戊二烯降解，全局模型預測摩爾三氧化二氫形成產率高達1%，這意味著每年大約形成1000 萬噸ROOOH。 ROOOH 的大氣壽命估計為幾分鐘到幾小時。三氧化氫代表了大氣中以前被忽略的一類物質，其影響需要檢查。

氧化還原條件下金屬納米顆粒與氧化物載體之間的動態(tài)相互作用氧化還原條件下金屬納米顆粒與氧化物載體之間的動態(tài)相互作用

作者：H. FREY、A. BECK、X. HUANG 等

鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm3371 摘要：貴金屬顆粒與可還原金屬氧化物載體之間的動態(tài)相互作用依賴于與周圍氣體的氧化還原反應。透射電子顯微鏡顯示，當系統(tǒng)暴露于1 bar 壓力下含有氧氣和氫氣的氧化還原反應環(huán)境時，在還原條件下觀察到，強金屬-載體相互作用(SMSI) 誘導了包裹在二氧化鈦上的鉑顆粒。消失了。金屬氧化物的不穩(wěn)定和氧化還原介導的二氧化鈦重構導致取決于納米顆粒方向的顆粒動力學和定向遷移。當切換回純氧化條件時，SMSI 靜態(tài)狀態(tài)被重新建立。這項研究強調了反應態(tài)和非反應態(tài)之間的差異，并表明金屬-載體相互作用的行為強烈依賴于化學環(huán)境。 摘要：

貴金屬顆粒和可還原金屬氧化物載體之間的動態(tài)相互作用可能取決于與環(huán)境氣體的氧化還原反應。透射電子顯微鏡顯示，一旦系統(tǒng)暴露于總壓約為1 的含氧和氫的氧化還原反應環(huán)境中，在還原條件下觀察到的強金屬-載體相互作用(SMSI) 誘導的二氧化鈦上鉑顆粒的封裝就會消失。酒吧。金屬氧化物界面的不穩(wěn)定和氧化還原介導的二氧化鈦重建導致取決于納米顆粒方向的顆粒動力學和定向顆粒遷移。當切換回純氧化條件時，靜態(tài)封裝的SMSI 狀態(tài)被重新建立。這項工作強調了反應狀態(tài)和非反應狀態(tài)之間的差異，并證明金屬-載體相互作用的表現在很大程度上取決于化學環(huán)境。

地球科學Earth Science

自早更新世以來進動對北部冰蓋變化的持續(xù)影響

作者：STEPHEN BARKER、AIDAN STARR、JEROEN VAN DER LUBBE 等人

鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm4033 摘要：一百萬年前，全球冰量的變化主要是傾角的變化；然而，進動扮演什么角色的問題仍然沒有解決。利用過去170 萬年北大西洋冰漂移的記錄，我們發(fā)現在給定的冰川周期（反映冰蓋的擴張）期間冰漂移的開始通常持續(xù)在較低的傾角，并且大規(guī)模的冰消融事件與進動最小值相關。此外，我們的結果表明歲差驅動的大規(guī)模消融事件與更新世中晚期的冰消期之間存在廣泛的關聯(lián)。在增加發(fā)生之前，傾斜角度本身就足以結束冰川周期。大約100萬年后，隨著北半球冰蓋向南延伸，傾斜角失去了對冰川退縮的主導作用。 摘要：

在約100 萬年前（Ma）之前，全球冰量的變化主要由傾角的變化決定。然而，進動的作用仍未解決。利用過去170 萬年的北大西洋冰漂流記錄，我們發(fā)現給定冰川周期內的冰漂流（反映冰蓋擴張）的開始始終發(fā)生在傾角減小的時期，而大規(guī)模冰消耗（消融）事件則發(fā)生在始終與歲差最小值相關。此外，我們的結果表明，進動驅動的質量消耗事件與冰川終止之間普遍存在的關聯(lián)是更新世中晚期的一個明顯特征。在此之前（不斷增加），僅傾斜角就足以結束冰川周期，然后隨著北半球冰蓋自~1 Ma以來向南延伸而失去對冰消蝕的主導作用。

河流跳躍的地方

作者：SAM BROOKE、AUSTIN J. CHADWICK、JOSE SILVESTRE 等人

鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm1215 摘要：在罕見的河流決堤事件中，河流可能會突然改變路線，導致災難性的洪水。由于數據稀疏，人們對裂谷位置的控制知之甚少。我們分析了過去50 年的衛(wèi)星圖像，記錄了世界各地的113 次裂谷事件，發(fā)現了對裂谷位置的三種不同控制。扇體裂陷與河谷界限變化一致，而三角洲裂陷主要集中在回水區(qū)，表明洪水期受空間流減速或加速控制。然而，38%的三角洲潰決發(fā)生在回水效應的上游。這些事件發(fā)生在熱帶和沙漠環(huán)境中陡峭、沉積物豐富的河流中。我們的研究結果表明，三角洲上的潰決位置取決于上游洪水侵蝕的程度，這種侵蝕通常僅限于回水區(qū)，但可以在陡峭的沙質河流中向上游延伸。我們的研究結果揭示了爆炸危險如何響應土地利用和氣候變化。 摘要：

河流可能會在稱為撕裂的事件中突然改變路徑，從而導致毀滅性的洪水。由于有關撕脫位置的數據稀疏，人們對這些特征的控制知之甚少。我們分析了近50 年的衛(wèi)星圖像，并記錄了全球113 例罕見的撕脫傷，表明對撕脫位置的三種不同控制。扇體上的撕脫與山谷限制變化一致，而三角洲上的撕脫主要集中在回水區(qū)內，表明洪水期間空間流減速或加速的控制。然而，三角洲38% 的撕脫發(fā)生在回水效應的上游。這些事件發(fā)生在熱帶和沙漠環(huán)境中陡峭、沉積物豐富的河流中。我們的研究結果表明，三角洲上的撕脫位置是由洪水驅動侵蝕的上游范圍決定的，通常僅限于回水區(qū)，但在陡峭、充滿沉積物的河流中可以向上游延伸很遠。我們的研究結果闡明了撕脫危險如何對土地利用和氣候變化做出反應。

模型預測計劃的磷負荷減少將使伊利湖的毒性更大模型預測計劃的磷負荷減少將使伊利湖的毒性更大

作者：FERDI L. HELLWEGER、ROBBIE M. MARTIN、FALK EIGEMANN 等人

鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm6791 摘要：有害的藍藻是一個全球性的環(huán)境問題，但我們對有毒菌株與無毒菌株的生態(tài)和毒素產生缺乏可操作的了解。我們對103 篇論文進行了大規(guī)模薈萃分析，并用其開發(fā)了基于機械劑的微囊藻生長和微囊藻毒素生產模型。對伊利湖的模擬表明，在2014 年托萊多飲用水危機期間觀察到的產毒菌株向非產毒菌株的演替是由不同的細胞氧化應激緩解策略（微囊藻毒素保護與酶促降解）驅動的，并受這些機制對氮的不同敏感性的控制。該模型以及更簡單的經驗模型預測，計劃減少磷負荷將減少生物量，但使氮和光更容易獲得，這將增加毒素的產生，有利于產生毒素的細胞，并增加毒素濃度。 摘要：

有害的藍藻是一個全球性的環(huán)境問題，但我們對產毒菌株與非產毒菌株生態(tài)學和毒素產生缺乏可操作的了解。我們進行了一項包括103 篇論文的大規(guī)模薈萃分析，并用它來開發(fā)微囊藻生長和微囊藻毒素生產的基于代理的機械模型。對伊利湖的模擬表明，2014 年托萊多飲用水危機期間觀察到的產毒到非產毒菌株的演替是由不同的細胞氧化應激緩解策略（微囊藻毒素保護與酶降解）以及這些機制對氮限制的不同敏感性控制的。該模型以及更簡單的經驗模型預測，計劃的磷負荷減少將降低生物量，但使氮和光更容易獲得，這將增加毒素的產生，有利于產毒細胞并增加毒素濃度。