夜雨聆风
合成高质量单晶对于揭示材料的固有结构-性质关系至关重要，因为单晶提供了一个理想的模型体系，避免了晶界和其他外在缺陷，从而能够精确研究其电子、光学和电荷传输性质。金属卤化物钙钛矿是一类新兴的半导体材料，已迅速成为光电材料研究的焦点。单晶研究能够直接揭示缺陷形成、离子迁移和界面行为等固有过程。然而，由于钙钛矿的多组分前驱体溶液中存在动态溶剂化和配位平衡，制备大尺寸、高质量的钙钛矿单晶仍然极具挑战性。快速的离子动力学和不稳定的配位常常导致不受控制的多核形成和无序聚集，使得成核阶段成为最终晶体质量的关键决定因素。鉴于此，浙江大学杨德仁&薛晶晶于《Nature Communications》发表文章，题为“Polymer-templated mesoscale assembly directs synthesis of centimetre-scale perovskite single crystals”，本文提出了一种通用的成核控制框架，该框架通过可逆的非共价相互作用将瞬态前驱体物种调控为介观尺度的团簇。这种弱而动态的相互作用在成核前阶段提供了软约束，抑制了随机聚集，促进了选择性成核，并允许在不引入永久性添加剂的情况下形成有序晶格。该方法通过聚合物模板策略实现，可在数小时内形成厘米级钙钛矿单晶，并且广泛适用于各种钙钛矿组分，展现了其普适性。
创新点：1.提出“聚合物模板化介观组装”新机制
不同于传统逆温结晶（ITC）中依赖宏观参数（温度、浓度）调控成核，本文通过可逆、非共价的弱相互作用，在前驱体中预先形成介观尺度（>100 nm）的稳定团簇，实现对成核的空间和动力学调控。
2.实现“快速+大尺寸”单晶生长
在PTAA辅助下，FA₀.₆MA₀.₄PbI₃单晶可在约3.5小时内生长至厘米级（12–14 mm），显著优于传统方法（数天、毫米级），打破了生长时间与晶体尺寸之间的折中关系。
3.聚合物不残留在晶体中，仅作为瞬态模板
FTIR、XPS等表明PTAA不进入晶格，而是在成核后脱附，保证了晶体的高纯度和本征性质。
未来展望：1.向其他功能材料体系拓展
该“弱相互作用介导的成核调控”思路有望推广到：
金属氧化物（如TiO₂、ZnO）
金属有机框架（MOFs）
其他溶液法制备的功能晶体材料
2.原位动态表征与机理深化
目前DLS和MD模拟已初步揭示团簇形成，未来可结合：
原位小角/广角X射线散射（SAXS/WAXS）
原位液体TEM
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-026-72042-2
