科學新知： 2021 Nat. Commun. 高效率鈣鈦礦結晶過程解讀！

　　Nature　Communications (IF 14.919) 在2021年9月刊登慕尼黑工業大學Peter Müller-Buschbaum等人的研究。由於在鈣鈦礦材料形成中會存在複雜的現象，影響加工-結構-功能關係。而甲基銨碘化鉛 (CH₃NH₃PbI₃, MAPI) 薄膜會經過旋塗、抗溶劑滴和膠體前體退火處理。在該過程中形成的瞬態和穩定相的結構、性質，以及通過結合來自掠入射廣角 X 射線散射和原位光致發光的數據，作者對潛在轉變機制提出想法。

　　作者有機-無機鈣鈦礦形成的胚胎階段提出詳細見解。透過太陽光模擬器等儀器的實驗，發現轉化過程中的物理化學演變分為四個步驟：i) 多分散 MAPI 納米晶體在抗溶劑液滴上的即時成核，ii) 亞穩態納米晶體通過簇聚結瞬間部分轉化為正交溶劑複合物，iii) 當溶劑從復合物中蒸發時，穩定的溶劑複合物熱分解碘化鉛片段，iv) 薄膜中立方 MAPI 晶體的形成（重結晶）。最終狀態的MAPI在立方對稱中維持穩定並表現出預期的結構和光電特性。