論文截圖

10 月 30 日，華南理工大學電子顯微中心、前沿軟物質(zhì)學院博士后原彪博士、韓宇教授參與研究的一項合作成果，以《Atomic-scale imaging of edge and defect structures in hybrid perovskite under ultralow electron dose》為題，在Nature雜志在線發(fā)表。

在這一成果中，研究團隊首次實現(xiàn)了對甲基銨鉛碘（MAPbI?）雜化鈣鈦礦晶體邊緣與缺陷結(jié)構(gòu)的原子尺度直接成像，并揭示了其在電子束輻照下的動態(tài)結(jié)構(gòu)損傷機制。

邊緣與缺陷雖然僅占晶體材料的極小體積，卻對材料性能具有關鍵影響。然而，有機–無機雜化鈣鈦礦對電子束高度敏感，即便是具備亞埃分辨率的球差校正電鏡，也難以對其局部結(jié)構(gòu)進行穩(wěn)定成像。

為突破限制，研究團隊利用事件驅(qū)動型直接電子探測器，在超低電子劑量條件下采集數(shù)據(jù)，通過先進的電子疊層衍射算法，實現(xiàn)了對 MAPbI? 的高時空分辨實空間結(jié)構(gòu)解析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該材料的邊緣多由甲基銨（MA?）和碘離子（I?）終止；同時，碘空位是誘導結(jié)構(gòu)退化的關鍵缺陷：無論位于表面還是體相，均會顯著加速晶體損傷演化。

該工作不僅為深入理解雜化鈣鈦礦的微觀不穩(wěn)定機制提供了直接證據(jù)，也展示了超低劑量原子成像在電子束敏感材料研究中的重要潛力與方法學價值。

該工作的參與高校有比利時安特衛(wèi)普大學、華南理工大學、上?？萍即髮W、美國普度大學和中國科學技術(shù)大學等，原彪為該論文的第一作者。

文章鏈接

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09693-6

黨委宣傳部（融媒體中心）

信息來源：電子顯微中心 前沿軟物質(zhì)學院

微信編輯：鮑恩

初審：冀早早

復審：盧慶雷

終審：鄒浩

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