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與塊體材料相比，金屬-氧化物界面具有許多獨特的性質，能夠用于催化、電池、電子學等。但是，由于金屬-氧化物界面的結構非常復雜，并且傳統的二維成像技術具有局限性，導致人們對于金屬-氧化物界面的三維原子成像缺乏認識。

有鑒于此，北京大學周繼寒教授、松山湖材料實驗室柯海波研究員等通過原子分辨率的電子斷層掃描技術研究Zr-ZrO₂的金屬-氧化物界面。

本文要點

（1）

通過原子斷層掃描技術定量分析原子的濃度以及原子的氧化，發現界面處的相關性和平移對稱性被打破。界面原子的結構有序性較低，配位數目低，而且化學鍵的鍵長增加。此外，作者發現Zr空位和納米孔等孔狀結構，并且對這種空位和納米孔的分布進行研究。

（2）

這項研究從實驗中清楚的揭示了金屬-氧化物界面的三維原子圖像。這項工作有助于理解氧化的基本問題，包括半導體材料的界面結構以及氧化過程中界面原子的運動。

參考文獻

Zhang, Y., Li, Z., Tong, X. et al. Three-dimensional atomic insights into the metal-oxide interface in Zr-ZrO₂ nanoparticles. Nat Commun 15, 7624 (2024).

DOI: 10.1038/s41467-024-52026-w

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52026-w