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编译|李岩Science，2022年5月27日，第376卷，第6596期《科学》 2022年5月27日，第376卷，第6596期

材料科学Material Science

过渡金属二硫属化物非扭曲异质双层中的铁电性

作者：LUKAS ROGE、王吕金、张毅、蔡松华等

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm5734 摘要：具有面外铁电和压电特性的二维材料是实现超薄铁和压电电子器件的理想材料。我们通过一步化学气相沉积方法合成了无扭曲、对称、外延的MoS2/WS2异质双层材料，出乎意料地展示了OOP铁电性和压电性。我们获得的d33压电常数为1.95~2.09皮米/伏，比单层In2Se3的自然OOP压电常数大6倍。通过改变MoS2/WS2异质双层的极化状态，我们证明相应铁电隧道结器件中的隧道电流可以调制大约三个数量级。我们的结果与密度泛函理论一致，密度泛函理论表明，对称性破缺和层间滑动都会产生意想不到的特性，而无需调用扭转角或摩尔域。 摘要：

具有离面（OOP）铁电和压电特性的二维材料非常适合实现超薄铁电子和压电器件。我们在通过可扩展的一步化学气相沉积合成的无扭曲、相称和外延MoS2/WS2 异质双层中展示了意想不到的OOP 铁电性和压电性。我们发现d33 压电常数为1.95 至2.09 皮米每伏，比单层In2Se3 的自然OOP 压电常数大约6 倍。我们证明了通过改变MoS2/WS2 异质双层的极化状态，可以将铁电隧道结器件中的隧道电流调制大约三个数量级。我们的结果与密度泛函理论一致，该理论表明对称性破缺和层间滑动都会产生意想不到的特性，而无需调用扭转角或莫尔域。

化学化学

大气中形成三氧化二氢(ROOOH) 大气中形成三氧化二氢(ROOOH)

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

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn6012 摘要：有机三氧化氢（ROOOH）是有机合成中使用的强氧化剂。此前有研究推测它们是在大气中通过有机过氧自由基（RO2）和羟基自由基（OH）的气相反应形成的。在这里，我们报告了从几个与大气相关的RO2 自由基中直接观察到ROOOH 形成的情况。动力学分析证实RO2+OH快速反应形成ROOOH，速率系数接近碰撞极限。对于羟基自由基引发的异戊二烯降解，全球模型预测三氧化二氢的摩尔生成率高达1%，这意味着每年大约生成1000万吨ROOOH。 ROOOH 在大气中的寿命预计为几分钟到几小时。三氧化氢是大气中以前被忽视的一类物质，其影响需要进一步研究。 摘要：

已知有机氢三氧化物（ROOOH）是有机合成中使用的强氧化剂。此前，有人推测它们是在大气中通过有机过氧自由基（RO2）与羟基自由基（OH）的气相反应形成的。在这里，我们报告了从几个与大气相关的RO2 自由基中直接观察到ROOOH 形成的情况。动力学分析证实了RO2 + OH 快速反应形成ROOOH，速率系数接近碰撞极限。对于OH 引发的异戊二烯降解，全局模型预测摩尔三氧化二氢形成产率高达1%，这意味着每年大约形成1000 万吨ROOOH。 ROOOH 的大气寿命估计为几分钟到几小时。三氧化氢代表了大气中以前被忽略的一类物质，其影响需要检查。

氧化还原条件下金属纳米颗粒与氧化物载体之间的动态相互作用氧化还原条件下金属纳米颗粒与氧化物载体之间的动态相互作用

作者：H. FREY、A. BECK、X. HUANG 等

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm3371 摘要：贵金属颗粒与可还原金属氧化物载体之间的动态相互作用依赖于与周围气体的氧化还原反应。透射电子显微镜显示，当系统暴露于1 bar 压力下含有氧气和氢气的氧化还原反应环境时，在还原条件下观察到，强金属-载体相互作用(SMSI) 诱导了包裹在二氧化钛上的铂颗粒。消失了。金属氧化物的不稳定和氧化还原介导的二氧化钛重构导致取决于纳米颗粒方向的颗粒动力学和定向迁移。当切换回纯氧化条件时，SMSI 静态状态被重新建立。这项研究强调了反应态和非反应态之间的差异，并表明金属-载体相互作用的行为强烈依赖于化学环境。 摘要：

贵金属颗粒和可还原金属氧化物载体之间的动态相互作用可能取决于与环境气体的氧化还原反应。透射电子显微镜显示，一旦系统暴露于总压约为1 的含氧和氢的氧化还原反应环境中，在还原条件下观察到的强金属-载体相互作用(SMSI) 诱导的二氧化钛上铂颗粒的封装就会消失。酒吧。金属氧化物界面的不稳定和氧化还原介导的二氧化钛重建导致取决于纳米颗粒方向的颗粒动力学和定向颗粒迁移。当切换回纯氧化条件时，静态封装的SMSI 状态被重新建立。这项工作强调了反应状态和非反应状态之间的差异，并证明金属-载体相互作用的表现在很大程度上取决于化学环境。

地球科学Earth Science

自早更新世以来进动对北部冰盖变化的持续影响

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

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm4033 摘要：一百万年前，全球冰量的变化主要是倾角的变化；然而，进动扮演什么角色的问题仍然没有解决。利用过去170 万年北大西洋冰漂移的记录，我们发现在给定的冰川周期（反映冰盖的扩张）期间冰漂移的开始通常持续在较低的倾角，并且大规模的冰消融事件与进动最小值相关。此外，我们的结果表明岁差驱动的大规模消融事件与更新世中晚期的冰消期之间存在广泛的关联。在增加发生之前，倾斜角度本身就足以结束冰川周期。大约100万年后，随着北半球冰盖向南延伸，倾斜角失去了对冰川退缩的主导作用。 摘要：

在约100 万年前（Ma）之前，全球冰量的变化主要由倾角的变化决定。然而，进动的作用仍未解决。利用过去170 万年的北大西洋冰漂流记录，我们发现给定冰川周期内的冰漂流（反映冰盖扩张）的开始始终发生在倾角减小的时期，而大规模冰消耗（消融）事件则发生在始终与岁差最小值相关。此外，我们的结果表明，进动驱动的质量消耗事件与冰川终止之间普遍存在的关联是更新世中晚期的一个明显特征。在此之前（不断增加），仅倾斜角就足以结束冰川周期，然后随着北半球冰盖自~1 Ma以来向南延伸而失去对冰消蚀的主导作用。

河流跳跃的地方

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

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm1215 摘要：在罕见的河流决堤事件中，河流可能会突然改变路线，导致灾难性的洪水。由于数据稀疏，人们对裂谷位置的控制知之甚少。我们分析了过去50 年的卫星图像，记录了世界各地的113 次裂谷事件，发现了对裂谷位置的三种不同控制。扇体裂陷与河谷界限变化一致，而三角洲裂陷主要集中在回水区，表明洪水期受空间流减速或加速控制。然而，38%的三角洲溃决发生在回水效应的上游。这些事件发生在热带和沙漠环境中陡峭、沉积物丰富的河流中。我们的研究结果表明，三角洲上的溃决位置取决于上游洪水侵蚀的程度，这种侵蚀通常仅限于回水区，但可以在陡峭的沙质河流中向上游延伸。我们的研究结果揭示了爆炸危险如何响应土地利用和气候变化。 摘要：

河流可能会在称为撕裂的事件中突然改变路径，从而导致毁灭性的洪水。由于有关撕脱位置的数据稀疏，人们对这些特征的控制知之甚少。我们分析了近50 年的卫星图像，并记录了全球113 例罕见的撕脱伤，表明对撕脱位置的三种不同控制。扇体上的撕脱与山谷限制变化一致，而三角洲上的撕脱主要集中在回水区内，表明洪水期间空间流减速或加速的控制。然而，三角洲38% 的撕脱发生在回水效应的上游。这些事件发生在热带和沙漠环境中陡峭、沉积物丰富的河流中。我们的研究结果表明，三角洲上的撕脱位置是由洪水驱动侵蚀的上游范围决定的，通常仅限于回水区，但在陡峭、充满沉积物的河流中可以向上游延伸很远。我们的研究结果阐明了撕脱危险如何对土地利用和气候变化做出反应。

模型预测计划的磷负荷减少将使伊利湖的毒性更大模型预测计划的磷负荷减少将使伊利湖的毒性更大

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

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https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm6791 摘要：有害的蓝藻是一个全球性的环境问题，但我们对有毒菌株与无毒菌株的生态和毒素产生缺乏可操作的了解。我们对103 篇论文进行了大规模荟萃分析，并用其开发了基于机械剂的微囊藻生长和微囊藻毒素生产模型。对伊利湖的模拟表明，在2014 年托莱多饮用水危机期间观察到的产毒菌株向非产毒菌株的演替是由不同的细胞氧化应激缓解策略（微囊藻毒素保护与酶促降解）驱动的，并受这些机制对氮的不同敏感性的控制。该模型以及更简单的经验模型预测，计划减少磷负荷将减少生物量，但使氮和光更容易获得，这将增加毒素的产生，有利于产生毒素的细胞，并增加毒素浓度。 摘要：

有害的蓝藻是一个全球性的环境问题，但我们对产毒菌株与非产毒菌株生态学和毒素产生缺乏可操作的了解。我们进行了一项包括103 篇论文的大规模荟萃分析，并用它来开发微囊藻生长和微囊藻毒素生产的基于代理的机械模型。对伊利湖的模拟表明，2014 年托莱多饮用水危机期间观察到的产毒到非产毒菌株的演替是由不同的细胞氧化应激缓解策略（微囊藻毒素保护与酶降解）以及这些机制对氮限制的不同敏感性控制的。该模型以及更简单的经验模型预测，计划的磷负荷减少将降低生物量，但使氮和光更容易获得，这将增加毒素的产生，有利于产毒细胞并增加毒素浓度。