钙钛矿氧化物异质结界面处的氧八面体畸变引起各种新奇的物理现象1,定量研究界面附近的氧八面体畸变行为将有助于我们理解这些新奇现象背后的机理2,为设计新型的功能器件提供依据。本实验利用球差矫正扫描透射电子显微技术研究BiFeO3/LaAlO3异质结界面附近的微观结构畸变。基于环形明场像,我们能直接确定氧原子位置。进一步通过图像的定量化分析,我们能在皮米尺度精确地测量异质结界面处的化学键长、晶格畸变、偶极矩大小与分布。我们发现菱形六面体BiFeO3和LaAlO3之间存在两种可能的结构取向,分别将其命名为C型异质结和P型异质结。两种异质结的极化在界面处都受到抑制,但C型异质结和P型异质结的界面处的离子位移存在明显区别,P型异质结的过渡区域约为3个晶胞,是C型异质结的两倍。我们揭示了界面处的原子排列方式,定量测量了BiFeO3/LaAlO3异质结界附近的氧八面体畸变,发现了异质结界面的氧八面体畸变行为严重地依赖于几何构型。