与块体材料相比，金属-氧化物界面具有许多独特的性质，能够用于催化、电池、电子学等。但是，由于金属-氧化物界面的结构非常复杂，并且传统的二维成像技术具有局限性，导致人们对于金属-氧化物界面的三维原子成像缺乏认识。

有鉴于此，北京大学周继寒教授、松山湖材料实验室柯海波研究员等通过原子分辨率的电子断层扫描技术研究Zr-ZrO₂的金属-氧化物界面。

本文要点

（1）

通过原子断层扫描技术定量分析原子的浓度以及原子的氧化，发现界面处的相关性和平移对称性被打破。界面原子的结构有序性较低，配位数目低，而且化学键的键长增加。此外，作者发现Zr空位和纳米孔等孔状结构，并且对这种空位和纳米孔的分布进行研究。

（2）

这项研究从实验中清楚的揭示了金属-氧化物界面的三维原子图像。这项工作有助于理解氧化的基本问题，包括半导体材料的界面结构以及氧化过程中界面原子的运动。

参考文献

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