10月30日，华南理工大学电子显微中心、前沿软物质学院博士后原彪博士、韩宇教授参与研究的一项合作成果以“Atomic-scale imaging of edge and defect structures in hybrid perovskite under ultralow electron dose”为题，在Nature杂志在线发表。
在这一成果中，研究团队首次实现了对甲基铵铅碘（MAPbI₃）杂化钙钛矿晶体边缘与缺陷结构的原子尺度直接成像，并揭示了其在电子束辐照下的动态结构损伤机制。
边缘与缺陷虽然仅占晶体材料的极小体积，却对材料性能具有关键影响。然而，有机-无机杂化钙钛矿对电子束高度敏感，即便是具备亚埃分辨率的球差校正电镜，也难以对其局部结构进行稳定成像。
为突破限制，研究团队利用事件驱动型直接电子探测器，在超低电子剂量条件下采集数据，通过先进的电子叠层衍射算法，实现了对 MAPbI₃的高时空分辨实空间结构解析。结果发现，该材料的边缘多由甲基铵（MA⁺）和碘离子（I⁻）终止；同时，碘空位是诱导结构退化的关键缺陷：无论位于表面还是体相，均会显著加速晶体损伤演化。
该研究不仅为深入理解杂化钙钛矿的微观不稳定机制提供了直接证据，也展示了超低剂量原子成像在电子束敏感材料研究中的重要潜力与方法学价值。
参与该研究的高校包括比利时安特卫普大学、华南理工大学、上海科技大学、美国普度大学和中国科学技术大学等，原彪为该论文的第一作者。
相关成果链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-025-09693-6
文字：电子显微中心、前沿软物质学院
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责任编辑：徐培木
