Abstract Stark effect, the electric-field analogue of magnetic Zeeman effect, is one of the celebrated phenomena in modern physics and appealing for emergent applications in electronics, optoelectronics, as well as quantum technologies. While in condensed matter it has prospered only for excitons, whether other collective excitations can display Stark effect remains elusive. Here, we report the observation of phonon Stark effect in a two-dimensional quantum system of bilayer 2 H -MoS 2 . The longitudinal acoustic phonon red-shifts linearly with applied electric fields and can be tuned over ~1 THz, evidencing giant Stark effect of phonons. Together with many-body ab initio calculations, we uncover that the observed phonon Stark effect originates fundamentally from the strong coupling between phonons and interlayer excitons (IXs). In addition, IX-mediated electro-phonon intensity modulation up to ~1200% is discovered for infrared-active phonon A 2u . Our results unveil the exotic phonon Stark effect and effective phonon engineering by IX-mediated mechanism, promising for a plethora of exciting many-body physics and potential technological innovations.

Aqueous alkaline zinc–iron flow batteries (AZIFBs) offer significant potential for large-scale energy storage. However, the uncontrollable Zn dendrite growth and hydrogen evolution reaction (HER) still hinder the stable operation of AZIFB. Herein, dense Cu@Cu6Sn5 core–shell nanoparticles are constructed on graphite felt (Cu@Cu6Sn5/GF) to induce zinc plating and inhibit the HER simultaneously. The charge transfer within the Cu6Sn5 alloy shell provides a negative charge to Cu, increasing its ability to attract Zn. The lack of electrons in Sn makes it difficult to undergo HER, which is confirmed by the total internal reflection imaging method. Meanwhile, the Cu core can increase the conductivity between the interface of the GF and Cu@Cu6Sn5. As a result, the Cu@Cu6Sn5/GF electrode demonstrates superior cycling performance in AZIFB with an average Coulombic efficiency of 99.3% in 700 cycles and achieves a maximum power density of 487.6 mW cm–2. This strategy can also be applied to other Zn-based flow batteries.

The meticulous design of advanced electrocatalysts and their integration into gas diffusion electrode (GDE) architectures is emerging as a prominent research paradigm in the H2O2 electrosynthesis community. However, it remains perplexing that electrocatalysts and assembled GDE frequently exhibit substantial discrepancies in H2O2 selectivity during bulk electrolysis. Here, we elucidate the pivotal role of mass transfer behavior of key species (including reactants and products) beyond the intrinsic properties of the electrocatalyst in dictating electrode-scale H2O2 selectivity. This tendency becomes more pronounced in high reaction rate (current density) regimes where transport limitations are intensified. By utilizing diffusion-related parameters (DRP) of GDEs (i.e., wettability and catalyst layer thickness) as probe factors, we employ both short- and long-term electrolysis in conjunction with in-situ electrochemical reflection-absorption imaging and theoretical calculations to thoroughly investigate the impact of DRP and DRP-controlled local microenvironments on O2 and H2O2 mass transfer. The mechanistic origins of diffusion-dependent conversion selectivity at the electrode scale are unveiled accordingly. The fundamental insights gained from this study underscore the necessity of architectural innovations for mainstream hydrophobic GDEs that can synchronously optimize mass transfer of reactants and products, paving the way for next-generation GDEs in gas-consuming electroreduction scenarios. Electrocatalysts and assembled gas diffusion electrodes frequently exhibit discrepancies in selectivity during H2O2 electrosynthesis. Here, the authors report the pivotal role of key species transport beyond the intrinsic properties of electrocatalysts in dictating electrode-scale H2O2 selectivity.

The ovules or seeds (fertilized ovules) with wings are widespread and especially important for wind dispersal. However, the earliest ovules in the Famennian of the Late Devonian are rarely known about the dispersal syndrome and usually surrounded by a cupule. From Xinhang, Anhui, China, we report a new taxon of Famennian ovules, Alasemenia tria gen. et sp. nov. Each ovule possesses three integumentary wings evidently extending outwards, folding inwards along abaxial side and enclosing most part of nucellus. The ovule is borne terminally on smooth dichotomous branches and lacks a cupule. Alasemenia suggests that the integuments of the earliest ovules without a cupule evolved functions in wind dispersal and probable photosynthetic nutrition. It indicates that the seed wing originated earlier than other wind dispersal mechanisms such as seed plume and pappus, and that three- or four-winged seeds were followed by seeds with less wings. Mathematical analysis shows that three-winged seeds are more adapted to wind dispersal than seeds with one, two or four wings under the same condition.

Exposure to microgravity induces abnormal experiences that may affect the perception of time. Head-down tilts (HDTs) are commonly used to investigate the effects of weightlessness. A −30° HDT is considered an appropriate model to simulate the acute phase of microgravity exposure. Temporal performance in a time reproduction task was assessed before and after 30 min of −30° HDT, using 800, 1,000, and 2,000 ms as standard intervals. Absolute error (AE), relative error (ratio), and coefficient of variation (CV) were calculated to quantify performance. Compared to baseline measures obtained prior to HDT, both the mean AE and the ratio were significantly increased after 30 min of −30° HDT at the 800 ms interval. A similar trend was observed at the 1,000 ms interval, but no significant effect was found at the 2,000 ms interval. No significant differences were observed in the CV before and after −30° HDT. Acute exposure to microgravity, simulated by the −30° HDT condition, primarily affects duration perception at sub-second intervals.