中文摘要：

界面（包括固-气界面，即表面）现象广泛存在于块体、薄膜与纳米材料中。相对于晶体内部，界面的原子配位环境由于点阵失配或晶体取向的不同而发生显著的改变，并诱导化学成分偏析，界面原子重构，以及电子状态的变化。材料中的界面不仅呈现出丰富多彩的物理现象，也显著地影响材料的生长与制备过程，以及材料整体的力学与物理性能。本项目在成功建立像差校正电镜平台的基础上，结合先进电子显微学与第一原理计算，对在亚埃尺度定量研究材料中的界面现象做了有意的探索。实现了对氧化物表面弛豫结构在亚埃尺度的直接测量，并达到了皮米量级的测量精度，拓展了电镜表面结构分析的应用范围。揭示了基于离子的电子极化率的极性表面补偿机制。通过对金属间化合物反相畴界面的分析，提出了调控合金催化剂表面结构的"有序畴工程"方法，解出了多层洋葱结构的合金纳米颗粒，为人们调控催化剂表面结构提供了新的思路。通过不全位错及堆垛层错的分析，表明在复杂金属间化合物中，次近邻原子面也对位错滑移有很强的约束，能够显著改变位错的滑移方式。以通讯作者在材料与物理顶级期刊Phys. Rev. Lett.发表论文三篇。