国家重点实验室氧化物－金属合金界面研究取得重要进展（06.12.18）----高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室

最近, 中国科学院上海硅酸盐研究所高新能陶瓷和超微结构国家重点实验室的张文清研究员、江莞研究员及顾辉研究员合作, 在复杂的氧化物－金属合金界面的研究方面取得了重要进展。

无机非金属基材料界面是材料科学研究中的重要内容。一方面，由于它在复合功能材料如透明陶瓷和纳米复合热电材料等、复合结构材料如热障涂层等领域的重要用处，界面研究是一个与应用密切相关的课题；另一方面，界面作为一个微观上受限的材料系统，其结构稳定性及演化规律的研究涉及到一系列的受限材料系统的相平衡与相结构，及结构－性能关系的变化规律性问题，正因为此，界面研究又是一个对材料学科本身的发展举足轻重的科学问题，诸多材料科学问题的解决都依赖于我们对界面认识的进一步深化。有关界面的结构稳定性、演化规律、及其与性能包括结合（adhesion）性能的关系研究一直是材料科学领域的一个重要课题。

在复杂的氧化物－金属合金界面的研究上，高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室张文清研究员等创新性地发展了研究复杂界面结构稳定性的系统方法，通过将热力学概念、偏离化学配比的金属合金A_(1-x)B_x系统的原子化学势的变化规律、第一原理电子结构计算所给出的界面能等有效结合，给出了合金化学组分的变化等对界面结构及结合性能的影响规律。这一结果将通常的基于第一原理计算的界面研究的原子级热力学方法向前推进了一步，相关结果对理解氧化物－金属合金界面的稳定性及如何改善热障涂层等研究领域的界面结合性能具有重要科学意义。同时，该成果还对富含界面的复合材料的微观设计具有一定的指导意义，发展的界面研究的系统方法也适用于其他的复杂材料界面。部分结果发表在2006年12月15日出版的Physical Review Letters，97，246102 (2006)上。

此前，张文清研究员负责的计算材料物理研究组在复杂氧化物与简单金属界面的研究中已取得了一系列的研究成果，相关文章请参阅Phys. Rev. Lett.(2000)，Acta Mater.(2002), Phys. Rev. B.(2000)、(2004)、(2005)等。

本工作得到了科技部973项目以及国家自然科学基金的支持。