氧化铝表面与金属/氧化铝界面的原子结构与物理化学特性

项目名称： 氧化铝表面与金属/氧化铝界面的原子结构与物理化学特性

项目编号： No.51371102

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 于荣

作者单位： 清华大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 氧化铝的表面与界面问题在众多材料中表现得很特殊。一方面它们在电子薄膜、催化剂、高温合金抗氧化涂层等领域有重要应用；另一方面，人们至今对氧化铝的表面与界面问题认识不清。氧化铝的表面甚至被列为"表面科学的三个神秘问题"之一。本项目拟针对表面与界面科学领域这一经典难题，结合像差校正电子显微学实验分析与第一原理大规模并行计算，突破氧化铝的结构复杂性与绝缘性给常规表面科学方法带来的困难，在亚埃尺度对氧化铝表面与金属/氧化铝界面的原子结构进行直接测量。通过对不同晶型，不同取向的氧化铝表面与金属/氧化铝界面的定量结构研究，建立氧化铝的表面结构及其稳定性的基本规律，总结氧化铝表面电子结构的一般特点；分析金属/氧化铝界面的原子结构与元素偏析对界面电荷转移和力学性能的影响。研究结果不仅有助于认识与设计基于氧化铝表面与界面的材料与器件，也对其它具有相似结构的氧化物的表面与界面研究有重要参考价值。

中文关键词： 表面与界面；催化剂；刚玉结构；尖晶石结构；像差校正电镜

英文摘要： Surface and interface problems of alumina play an important role in electronics, catalysis, and oxidation protection of metallic materials at high temperatures. The surfaces and interfaces of alumina bring difficulties to conventional surface science tech

英文关键词： surfaces and interfaces；catalysts；corundum structure；spinel structure；aberration-corrected TEM