Controlling the photon-induced reshaping and phase transitions of low-dimensional halide perovskites is a significant and challenging task. Using in situ Cs-corrected transmission electron microscopy with a nanosecond pulsed laser source, we traced CsPbBr3 nanocubes and quantum dots under different laser irradiation conditions, through a low-dose observation mode. We found that a high laser fluence with a short irradiation time (e.g., 300 mJ/cm2 in the range of seconds) triggers defect growth and a cubic-to-orthorhombic phase transition in perovskite nanocubes; however, a low laser fluence with a long irradiation time (e.g., 30 mJ/cm2 in the range of minutes) is actually like an annealing process that removes defects and gradually reshapes the perovskite samples into a round morphology, with the cubic phase well stabilized by the strong surface tension. Based on the in situ studies, we present a feasible and effective laser engineering approach for low-dimensional halide perovskite materials.

1.
Q.
Pan
,
H.
Hu
,
Y.
Zou
,
M.
Chen
,
L.
Wu
,
D.
Yang
,
X.
Yuan
,
J.
Fan
,
B.
Sun
, and
Q.
Zhang
,
J. Mater. Chem. C
5
,
10947
(
2017
).
2.
X.
Cheng
,
Z.
Zang
,
K.
Yuan
,
T.
Wang
,
K.
Watanabe
,
T.
Taniguchi
,
L.
Dai
, and
Y.
Ye
,
Appl. Phys. Lett.
116
,
263103
(
2020
).
3.
A.
Swarnkar
,
R.
Chulliyil
,
V.
Kumar Ravi
,
M.
Irfanullah
,
A.
Chowdhury
, and
A.
Nag
,
Angew. Chem., Int. Ed.
54
,
15424
(
2015
).
4.
R.
Lin
,
K.
Xiao
,
Z.
Qin
,
Q.
Han
,
C.
Zhang
,
M.
Wei
,
M. I.
Saidaminov
,
Y.
Gao
,
J.
Xu
,
M.
Xiao
,
A.
Li
,
J.
Zhu
,
E. H.
Sargent
, and
H.
Tan
,
Nat. Energy
4
,
864
(
2019
).
5.
K.
Xiao
,
R.
Lin
,
Q.
Han
,
Y.
Hou
,
Z.
Qin
,
H. T.
Nguyen
,
J.
Wen
,
M.
Wei
,
V.
Yeddu
,
M. I.
Saidaminov
,
Y.
Gao
,
X.
Luo
,
Y.
Wang
,
H.
Gao
,
C.
Zhang
,
J.
Xu
,
J.
Zhu
,
E. H.
Sargent
, and
H.
Tan
,
Nat. Energy
5
,
870
(
2020
).
6.
Z.
Fang
,
W.
Chen
,
Y.
Shi
,
J.
Zhao
,
S.
Chu
,
J.
Zhang
, and
Z.
Xiao
,
Adv. Funct. Mater.
30
,
1909754
(
2020
).
7.
X.
Chen
,
D.
Li
,
G.
Pan
,
D.
Zhou
,
W.
Xu
,
J.
Zhu
,
H.
Wang
,
C.
Chen
, and
H.
Song
,
Nanoscale
10
,
10505
(
2018
).
8.
Y.
Zhang
,
H.
Zhu
,
J.
Zheng
,
G.
Chai
,
Z.
Song
,
Y.
Chen
,
Y.
Liu
,
S.
He
,
Y.
Shi
,
Y.
Tang
,
M.
Wang
,
W.
Liu
,
L.
Jiang
, and
S.
Ruan
,
J. Phys. Chem. C
123
,
4502
(
2019
).
9.
F.
Huang
,
L.
Jiang
,
A. R.
Pascoe
,
Y.
Yan
,
U.
Bach
,
L.
Spiccia
, and
Y.
Cheng
,
Nano Energy
27
,
509
(
2016
).
10.
N. H.
Nickel
,
F.
Lang
,
V. V.
Brus
,
O.
Shargaieva
, and
J.
Rappich
,
Adv. Electron. Mater.
3
,
1700158
(
2017
).
11.
Y.
Li
,
X.
Xu
,
C.
Wang
,
B.
Ecker
,
J.
Yang
,
J.
Huang
, and
Y.
Gao
,
J. Phys. Chem. C
121
,
3904
(
2017
).
12.
M. S.
Kirschner
,
B. T.
Diroll
,
P.
Guo
,
S. M.
Harvey
,
W.
Helweh
,
N. C.
Flanders
,
A.
Brumberg
,
N. E.
Watkins
,
A. A.
Leonard
,
A. M.
Evans
,
M. R.
Wasielewski
,
W. R.
Dichtel
,
X.
Zhang
,
L. X.
Chen
, and
R. D.
Schaller
,
Nat. Commun.
10
,
504
(
2019
).
13.
X.
Wu
,
L. Z.
Tan
,
X.
Shen
,
T.
Hu
,
K.
Miyata
,
M. T.
Trinh
,
R.
Li
,
R.
Coffee
,
S.
Liu
,
D. A.
Egger
,
I.
Makasyuk
,
Q.
Zheng
,
A.
Fry
,
J. S.
Robinson
,
M. D.
Smith
,
B.
Guzelturk
,
H. I.
Karunadasa
,
X.
Wang
,
X.
Zhu
,
L.
Kronik
,
A. M.
Rappe
, and
A. M.
Lindenberg
,
Sci. Adv.
3
,
e1602388
(
2017
).
14.
H. G.
Liao
,
D.
Zherebetskyy
,
H.
Xin
,
C.
Czarnik
,
P.
Ercius
,
H.
Elmlund
,
M.
Pan
,
L. W.
Wang
, and
H.
Zheng
,
Science
345
,
916
(
2014
).
15.
S.
Jeon
,
T.
Heo
,
S.-Y.
Hwang
,
J.
Ciston
,
K. C.
Bustillo
,
B. W.
Reed
,
J.
Ham
,
S.
Kang
,
S.
Kim
,
J.
Lim
,
K.
Lim
,
J. S.
Kim
,
M.-H.
Kang
,
R. S.
Bloom
,
S.
Hong
,
K.
Kim
,
A.
Zettl
,
W. Y.
Kim
,
P.
Ercius
,
J.
Park
, and
W. C.
Lee
,
Science
371
,
498
(
2021
).
16.
B.
Xiang
,
D. J.
Hwang
,
J. B.
In
,
S.-G.
Ryu
,
J.-H.
Yoo
,
O.
Dubon
,
A. M.
Minor
, and
C. P.
Grigoropoulos
,
Nano Lett.
12
,
2524
(
2012
).
17.
J. B.
In
,
B.
Xiang
,
D. J.
Hwang
,
S.-G.
Ryu
,
E.
Kim
,
J.-H.
Yoo
,
O.
Dubon
,
A. M.
Minor
, and
C. P.
Grigoropoulos
,
Appl. Phys. A
114
,
277
(
2014
).
18.
D.
Zhang
,
Y.
Zhu
,
L.
Liu
,
X.
Ying
,
C. E.
Hsiung
,
R.
Sougrat
,
K.
Li
, and
Y.
Han
,
Science
359
,
675
(
2018
).
19.
M. U.
Rothmann
,
J. S.
Kim
,
J.
Borchert
,
K. B.
Lohmann
,
C. M.
O'Leary
,
A. A.
Sheader
,
L.
Clark
,
H. J.
Snaith
,
M. B.
Johnston
,
P. D.
Nellist
, and
L. M.
Herz
,
Science
370
,
6516
(
2020
).
20.
X.
Liu
,
J.
Wang
,
C.
Ma
,
X.
Huang
,
K.
Liu
,
Z.
Xu
,
W.
Wang
,
L.
Wang
, and
X.
Bai
,
Nanoscale
13
,
124
(
2021
).
21.
Y.
Su
,
Q.
Jing
,
Y.
Xu
,
X.
Xing
, and
Z.
Lu
,
ACS Omega
4
,
22209
(
2019
).
22.
Y.
Dong
,
H.
Hu
,
X.
Xu
,
Y.
Gu
,
C.-C.
Chueh
,
B.
Cai
,
D.
Yu
,
Y.
Shen
,
Y.
Zou
, and
H.
Zeng
,
J. Phys. Chem. Lett.
10
,
4149
(
2019
).
23.
Y.
Zhang
,
G.
Li
,
C.
She
,
S.
Liu
,
F.
Yue
,
C.
Jing
,
Y.
Cheng
, and
J.
Chu
,
Nano Res.
14
,
2770
(
2021
).
24.
C. C.
Stoumpos
,
C. D.
Malliakas
,
J. A.
Peters
,
Z.
Liu
,
M.
Sebastian
,
J.
Im
,
T. C.
Chasapis
,
A. C.
Wibowo
,
D. Y.
Chung
,
A. J.
Freeman
,
B. W.
Wessels
, and
M. G.
Kanatzidis
,
Cryst. Growth Des.
13
,
2722
(
2013
).
25.
D.
Zhang
,
B.
Goekce
, and
S.
Barcikowski
,
Chem. Rev.
117
,
3990
(
2017
).
26.
D.
Esparza
,
S.
Sidhik
,
T.
Lopez-Luke
,
J. M.
Rivas
, and
E.
De la Rosa
,
Mater. Res. Express
6
,
045041
(
2019
).
27.
D.
Zhang
,
S. W.
Eaton
,
Y.
Yu
,
L.
Dou
, and
P.
Yang
,
J. Am. Chem. Soc.
137
,
9230
(
2015
).
28.
L.
Protesescu
,
S.
Yakunin
,
M. I.
Bodnarchuk
,
F.
Krieg
,
R.
Caputo
,
C. H.
Hendon
,
R. X.
Yang
,
A.
Walsh
, and
M. V.
Kovalenko
,
Nano Lett.
15
,
3692
(
2015
).
29.
P.
Maji
,
P.
Sadhukhan
, and
S.
Das
,
J. Mater. Sci.: Mater. Electron
31
,
17100
(
2020
).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.