Materials：“薄膜与界面”栏目——主编精选文章荐读 (一) | MDPI 编辑荐读

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纳米到微米厚度的薄膜材料被广泛应用于电子和医学领域。由于衬底或底层材料的选择、材料沉积和制造工艺等，与大块材料相比，薄膜材料在结构、化学、电学、光学和机械性能等方面具有截然不同的表现。薄膜的本质涉及到界面的形成，界面间的区域可能由于限制、键合配置、化学成分、暴露于环境、物理混合和存在的形态而表现出不同的变化。

本期编辑荐读为您精选了 5 篇“薄膜与界面”栏目主编推荐文章，内容涵盖铁薄膜的磁性能、自供电光电探测器、YTaO₄-ZrO₂ 涂层的热稳定性、碘掺杂对晶体管电特性的影响，以及逐层沉积的处理和应用等热门话题。希望能为相关领域的学者提供参考和新的思路，欢迎阅读。

栏目主编

Nikolas J. Podraza 教授

美国托莱多大学

研究领域：薄膜；光学特性；光谱学；太阳能光电。

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01

Tuning of the Titanium Oxide Surface to Control Magnetic Properties of Thin Iron Films

调节氧化钛表面以控制铁薄膜的磁性能

Juliusz Chojenka et al.

https://www.mdpi.com/2036486

本文描述了在纳米多孔氧化钛模板上沉积的铁薄膜的磁性，分析了铁薄膜对纳米孔半径的依赖关系。此外，还研究了退火后铁薄膜的磁性能变化。最后研究了相之间的磁相互作用，并验证了它们之间存在交换耦合。作者观察到了纳米孔对磁性材料的磁硬化和磁性能的影响。

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原文出自 Materials 期刊

Chojenka, J.; Zarzycki, A.; Perzanowski, M.; Krupiński, M.; Fodor, T.; Vad, K.; Marszałek, M. Tuning of the Titanium Oxide Surface to Control Magnetic Properties of Thin Iron Films. Materials 2023, 16, 289.

02

Self-Powered Photodetector Based on FTO/n-TiO₂/p-CuMnO₂ Transparent Thin Films

基于 FTO/n-TiO₂/p-CuMnO₂ 透明薄膜的自供电光电探测器

Carmen Lazau et al.

https://www.mdpi.com/1748836

本文通过刮刀法沉积 n 型半导体 (TiO₂)，通过自旋涂层技术沉积 p 型半导体 (CuMnO₂)，成功制备了具有 FTO/n-TiO₂/p-CuMnO₂ 结构的自供电光电探测器。作者采用 XRD、UV-VIS 分析、SEM/EDX 和 AFM 等异质结构和形态特征研究技术进行了测试。结果表明，自供电模式下，探测器响应度为 2.84 × 107 A W⁻¹ cm²；1 V 偏置模式下的响应度为 1.82 × 106 A W⁻¹ cm²。此外，在强度为 0.1 mW/cm² 的紫外光照下，探测器会产生 14.2 nA 的自供电电流。在光照条件下，传感器的响应时间 (t_res) 和恢复时间 (t_rec) 表现良好。上述结果表明，n-TiO₂/p-CuMnO₂ 透明异质结器件是具有高灵敏度的自供电紫外光探测器。

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原文出自 Materials 期刊

Lazau, C.; Nicolaescu, M.; Orha, C.; Şerban, V.; Bandas, C. Self-Powered Photodetector Based on FTO/n-TiO₂/p-CuMnO₂ Transparent Thin Films. Materials 2022, 15, 5229.

03

Phase Formation and Thermal Stability of Reactively Sputtered YTaO₄-ZrO₂ Coatings

YTaO₄-ZrO₂ 反应溅射涂层的相形成及热稳定性

Bastian Stelzer et al.

https://www.mdpi.com/983838

本文采用溅射法制备了 ZrO₂ 含量为 0—44 mol% 的 Y_(1−x)/2Ta_(1−x)/2ZrxO₂ 涂层。在 900 °C 的退火温度下获得了相纯的 M'-YTaO₄ 涂层。退火温度在 1300—1650 °C 时，前者相区转变为 M′ 和 M 相区，后者则转变为 M′ + t 相区和 M + t 相区；退火至 1650 °C，ZrO₂ 含量 ≥ 28 mol% 时，除 M 和 t 外，还观察到 t-yta (Zr)O₄ 相。在 1650 °C 时，与 α-Al₂O₃ 底物反应生成 AlTaO₄ 和 Al-Ta-Y-O 化合物。

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原文出自 Materials 期刊

Stelzer, B.; Pingen, K.; Hans, M.; Holzapfel, D.M.; Richter, S.; Mayer, J.; Pradeep, K.G.; Schneider, J.M. Phase Formation and Thermal Stability of Reactively Sputtered YTaO₄-ZrO₂ Coatings. Materials 2021, 14, 692.

04

Effects of Iodine Doping on Electrical Characteristics of Solution-Processed Copper Oxide Thin-Film Transistors

碘掺杂对溶液氧化铜薄膜晶体管电特性的影响

Hyeonju Lee et al.

https://www.mdpi.com/1314392

为实现基于氧化物半导体的互补电路，必须提高 p 型氧化物半导体的电学性能和 p 型氧化物薄膜晶体管 (Thin-Film Transistor, TFT) 的性能。本研究报道了碘掺杂对氧化铜 (CuO) 半导体薄膜结构和电学特性以及 TFT 性能的影响。结果表明，碘掺杂有助于改善溶液处理的 CuO 半导体的电学性能。碘掺杂后，CuO 的 TFT 性能表现出由孔洞形成的导电通道，即 p 型操作特性，TFT 性能得到改善。碘掺杂还可以有效地降低 CuO TFTs 转移特性中的逆时针滞后现象。

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原文出自 Materials 期刊

Lee, H.; Zhang, X.; Kim, B.; Bae, J.-H.; Park, J. Effects of Iodine Doping on Electrical Characteristics of Solution-Processed Copper Oxide Thin-Film Transistors. Materials 2021, 14, 6118.

05

Layer-by-Layer Deposition: A Promising Environmentally Benign Flame-Retardant Treatment for Cotton, Polyester, Polyamide and Blended Textiles

逐层沉积：棉花、聚酯、聚酰胺和混纺纺织品的环保阻燃处理

Eva Magovac et al.

https://www.mdpi.com/1439010

本文详细回顾了分层 (Layer-by-Layer, LbL) 沉积作为一种有前途的方法降低纤维可燃性的最新进展。LbL 沉积是一种新兴的绿色技术，由于其使用水作为各种活性物质的溶剂，因此比目前市上可用的整理工艺具有更多优势。由于织物衬底上的层是通过 pH 值和离子敏感的静电力结合在一起的，因此用于阻燃的 LbL 沉积的最大技术缺陷在于它不耐洗涤循环。本文介绍了几种通过不同的前处理和层间形成共价键的后处理来提高洗涤耐久性的方法。

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原文出自 Materials 期刊

Magovac, E.; Vončina, B.; Jordanov,I.; Grunlan, J.C.; Bischof, S. Layer-by-Layer Deposition: A Promising Environmentally Benign Flame-Retardant Treatment for Cotton, Polyester, Polyamide and Blended Textiles. Materials 2022, 15, 432.

   Materials 期刊介绍

主编：

Maryam Tabrizian, McGill University, Canada

期刊发表涵盖材料科学与工程研究相关各个领域的最新研究成果，包括但不限于高分子、纳米材料、能源材料、复合材料、碳材料、多孔材料、生物材料、建筑材料、陶瓷、金属等，以及材料物理化学、催化、腐蚀、光电应用、结构分析和表征、建模等研究领域在内的学术文章。

2021 Impact Factor	3.748 (Q1*)
2021 CiteScore	4.7
Time to First Decision	15.3 Days
Time to Publication	38 Days

* Q1 (17/79) at category "Metallurgy and Metallurgical Engineering"

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