表面钝化是合金初始氧化过程中理想的自然结果，是从工业不锈钢到厨房用具等耐腐蚀和抗氧化合金发挥作用的基础。长期以来，人们一直认为这种初始氧化会随着晶面而变化，但其潜在机制仍然难以捉摸。

在这里，太平洋西北国家实验室Chongmin Wang，Daniel K. Schreiber ，密歇根大学安娜堡分校Fei Gao利用原位环境透射电子显微镜，获得了模型 Ni-5Cr 合金中晶面依赖性初始氧化行为的原子细节。

文章要点

1）研究人员发现 (001) 表面比 (111) 表面表现出更高的初始抗氧化性。

2）研究人员揭示了晶面依赖性氧化与界面原子筛分效应有关，其中氧化物/金属界面选择性地促进某些原子种类的扩散。

3）密度泛函理论计算合理化了 Ni(111)/NiO(111) 界面上的氧扩散，与 Ni(001)/NiO(111) 相比，氧扩散得到增强。此外，研究人员发现具有初始快速氧化速率的晶面可以相反地切换到缓慢的稳态氧化。

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Li, S., Yang, L., Christudasjustus, J. et al. Selective atomic sieving across metal/oxide interface for super-oxidation resistance. Nat Commun 15, 6149 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-50576-7

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50576-7