銅 (Cu) 對我們的日常生活至關重要，因為它具有出色的導電性以及其他有價值的物理特性，例如能夠將銅拉成細線。

銅是電子、半導體和電光工業的核心金屬。但其表面的氧化和不必要的腐蝕會限制銅的使用壽命并增加其電阻。

最近，由釜山國立大學 Se-Young Jeong 教授領導的一組研究人員開發了一種制造抗氧化銅薄膜的方法。該研究已發表在自然。

“抗氧化銅有可能取代半導體器件中的金，這將有助于降低成本?？寡趸~還可以降低電力消耗，并延長納米電子設備的使用壽命。”鄭教授說。

使用原子濺射外延生長銅薄膜，然后使用理論模型揭示其強抗氧化性背后的機制。

以前的研究表明，銅的氧化是由于銅表面上的微觀“多步驟”而發生的。這些步驟提供了銅吸附原子（吸附原子）的來源，它與氧氣相互作用并為氧化物的生長提供了場所。這就是單晶銅抗氧化的原因。

“我們使用一種稱為原子濺射外延的方法來生長緊密協調的平面單晶銅膜。通過使用降噪系統來降低電氣和機械噪聲，我們能夠保持銅表面幾乎無缺陷并制造原子級平面薄膜。 ”鄭教授解釋道。

研究小組隨后使用高分辨率透射電子顯微鏡 (HR-TEM) 研究了銅薄膜。他們發現薄膜沿 [111] 方向生長，表面幾乎平坦，偶爾出現單原子臺階。然后，他們將單晶 Cu (111) 薄膜 (SCCFs) 與其他表面粗糙度較高的 Cu 薄膜進行了比較，發現與其他薄膜不同的是，SCCFs 具有抗氧化性，即氧氣很難穿透單原子階梯邊緣。

然后，研究人員使用基于“密度泛函理論”的銅氧化微觀模型來研究 SCCF 如何與氧氣相互作用。他們發現，一旦 SCCF 表面的 50% 被氧原子覆蓋，SCCF 的表面就會受到氧氣的保護。SCCF 上氧原子的額外吸收被它們自己創造的高能壘抑制。

“我們研究的新穎之處在于實現原子級平面，即在原子水平上平坦的表面，以及闡明超平面金屬的抗氧化機制，”Jeong 教授總結道。

這項研究的結果不僅對電子和半導體行業做出了重大貢獻，而且在幫助保護無價的青銅雕塑免受損壞方面也大有幫助。