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一、砷化硼的高热导率

现代电子元件越来越小的尺寸使得散热成了一个巨大的问题，因而，高导热率的材料在半导体行业吸引了广泛的关注。

UCLA的Hu Hongjie教授课题组于2018年7月5日在Science上发表了题为“Experimental Observation of High Thermal Conductivity in Boron Arsenide”的文章。在这个工作中，作者合成了无可检测缺陷的砷化硼单晶，室温条件下的热导率可达1300W/mK。通过光谱研究和理论结合发现，砷化硼独特的能带结构允许很长的声子平均自由程和很强的四声子进程高阶协调性。因此砷化硼单晶相较于其他金属和半导体，具有更好的热导性质。这个研究为砷化硼作为导热材料的研究提供了一定的理论计算和实验基础。

同日，德州大学达拉斯分校、伊利诺伊大学香槟分校和休斯顿大学合作在Science上发表了题为“High Thermal Conductivity in Cubic Boron Arsenide Crystals”的文章。作为同为研究砷化硼单晶热导率的工作，这个工作通过修饰化学气相传输技术生长出了立方砷化硼。这种立方砷化硼在室温下的热导率可达1000 ± 90W/m/K，这个数值是碳化硅的三倍，只比金刚石低。这个工作最大的贡献是实现了理论计算所预测的砷化硼材料的超高热导率。

二、共价有机框架(COF)晶体

结晶问题一直是研究多孔共价有机框架结构中充满挑战性的环节。在以往，COF材料只能得到粉末状，因此所获得的结构表征数据受到了一定的限制。在此之前，COF材料的单晶X射线衍射表征从未报道。

2018年7月6日，兰州大学、北京大学和加州大学伯克利分校合作，在Science上发表了题为“Single-Crystal X-Ray Diffraction Structures of Covalent Organic Frameworks”的文章。这个工作发展了一种基于亚胺COF三维材料的大单晶生长方法。这种方法所获得的单晶材料可以使得XRD数据的分辨率提高到0.83埃。

同一天，美国西北大学在Science上报道了另外一篇关于COF单晶的文章，题为“Seeded Growth of Single-Crystal Two-Dimensional Covalent Organic Frameworks”。在这个工作中，作者通过将单体缓慢加入形成纳米种子的“两步法”实现了对二维COF形成的控制。这个成果对探索合成二维聚合物材料有很大的启发。

三、石墨烯超导

除了以上多个课题组同时在Nature和Science上发表主题相同的文章的情况，也有一个团队单独就在Nature和Science上发表了主题相同文章。

中国科技大学10级少年班校友曹原，在Nature上连刊两文报道石墨烯超导的重大发现。这也是Nature创刊149年来首次针对同一个人发表两篇文章。曹原在Nature上的两篇文章指出，当两层单原子厚度的石墨烯，以某一个特定的角度扭曲在一起时，碳原子间的排列为1.1度的角度偏移时，材料就能变成超导体。尽管该研究体系依然需要被冷却到绝对零度以上1.7摄氏度，但结果显示其或许可以像很多已知的高温超导材料一样导电。一旦该结果被确认，此次的发现对于理解高温超导电性至关重要。曹原的研究对于解决了困扰材料物理界多年的问题，取得了石墨烯超导领域的重大突破。

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