金属-氧化物(Metal-oxide interface)界面在很多先进的应用材料中起着非常重要的作用，有时甚至起着决定性的作用，比如：功能金属陶瓷材料、氧化物弥散强化合金、金属的氧化物防护、催化剂等等。众所周知，材料的宏观性质是由其微观结构所决定的，因此，为了改善材料的宏观性能我们有必要弄清楚材料的界面与基体之间的结构关系，如界面的原子结构、失配位错、化学键合、应力场的分布等等。在上世纪，人们已对晶界和相界面结构进行了大量的研究，同时，相关的理论如“重位点阵”和“O-点阵”理论也发展成熟。然而，对金属-氧化物界面结构的研究却相对少一些，这主要是由于金属与氧化物之间的性质相差非常大，与金属相反，氧化物通常很脆、绝热、热膨胀系数小，晶格常数也不同于金属，有的甚至相差很大，而且，制备金属-氧化物界面比较困难，在电子显微镜下全面地观察一个合适的界面也是一项令人乏味的工作。我们用内氧化方法成功地制备了Cu-MgO界面，运用透射电子显微镜对大量不同取向的界面进行了研究。通过电子衍射图确定了Cu与MgO之间的各种取向关系；根据高分辨像对界面结构进行了研究；通过计算模拟验证了重位点阵和O-点阵理论。而且，在电子全息照片和电子动力衍射相结合的基础上我们提出了一种测量电镜样品厚度和样品非弹性散射自由程的新方法。