表面偏析是多组分体系中普遍存在的现象，即产生和它们自己一组性质的、具有离散组分的材料。表面偏析通常是由热力学驱动，偏析的性质取决于周围环境。在真空或非反应条件下，具有较低表面能的元素与外表面分离。反应环境中，气体种类相互作用最强烈的合金成分趋于在表面富集。研究表面偏析是如何引起结构和成分变化的，对多组分材料的微观和宏观性能都有重要影响。
近日，美国纽约州立大学宾汉顿分校的Guangwen Zhou（通讯作者）等人使用原位透射电子显微镜和原子模拟，研究了还原和氧化环境中，Cu（Au）固溶体的表面和亚表面区域中，原子偏析诱导结构变化。在H2气氛中，Au偏析诱导、形成具有L10终止表面层的有序双原子层厚合金表面。切换到O2气氛，最外层的表面发展为Aumissing行重建，同时第二层内原子交换发生有序-无序转变。化学无序化结构传播到最外表面，氧吸附诱导的Cu表面偏析。将重建L10缺失行转换成非重建的含氧表面。本文提供了合金响应于环境刺激的表面和次表面演变的机械细节，同时提供了相关的观察技术。相关成果以“Segregation induced order-disorder transition in Cu(Au) surface alloys”为题发表在Acta Materialia上。
