普遍认为,在纳米电介质中纳米颗粒和聚合物基体之间形成的界面区域在纳米电介质的介电、电导和空间电荷特性中占据着主要作用。研究纳米电介质复合物中电荷的产生、注入和移动对了解纳米电介质的介电机理具有重要意义。为了在微观尺度上研究电荷的演变与运动规律界面区域的重要作用,采用原子力显微镜（AFM）的多种模式,包括接触模式,开尔文探针力显微镜（KPFM）静电力显微镜（EFM）等研究了LDPE、Si O₂/LDPE和Mg O/LDPE的表面形貌以及其电荷运动特性。利用COMSOL多物理场仿真软件对探针在不同模式下工作时的电场分布进行了仿真,对EFM的相位信息进行了分析。利用AFM的接触模式对试样表面进行了电荷注入,通过KPFM测量样品表面注入电荷后的表面电势随时间变化规律,并对数据进行拟合处理。研究结果发现,Si O₂/LDPE纳米复合材料表面电位的衰减比纯LDPE慢得多,而掺杂疏水性Si O₂的LDPE则更慢。利用EFM观察对不同电介质表面自然产生以及利用探针注入的电荷的分布、运动和消散进行了观察和研究。发现,无论是自然产生电荷还是注入电荷,在Si O₂/LDPE和Mg O/LDPE纳米复合材料中都容易被纳米粒子与聚合物基底之间的界面区域所俘获,并且和纯LDPE中的电荷相比更难消散。表明电荷被困在界面区域难以释放,这些积聚电荷在高场下容易形成势垒,进一步阻止电荷的注入,从而改善其介电性能。此外,对样品进行了脉冲电声（PEA）短路试验,对注入电荷后的短路实验进行了总电荷量进行了计算。与EFM和KPFM进行了对比。KPFM,EFM试验的电荷衰减趋势与PEA短路试验的电荷衰减趋势基本一致,可以用于相互验证。这一结果建立了微观电荷分布与宏观介电特性之间的联系,揭示了电荷运动的规律,验证了界面区域在纳米电介质中的重要作用:可以在微观尺度上抑制纳米介质中的空间电荷注入。为界面及其相关理论研究提供了有力的佐证,同时也发展出了新的表征方法。