金属氧化物表面因在催化、能源和电子信息产业等方面的科学应用价值而引起了学术界对其基础研究的广泛关注。与金属氧化物的非极性面不同，对于理想的极性表面在特定方向上阴、阳离子层的交替排列而导致的电偶极矩使得极性表面具有不可收敛的表面能和不稳定性。极性表面会经历一些稳定化过程使得表面能降低，同时会导致表面有一些新奇的物理和化学性质出现。对极性表面的稳定化过程以及该类表面与原子、分子等的相互作用的研究对基础科学以及科学应用来说都具有重要意义。　　本论文研究重点包括:在金属单晶衬底上制备了多种金属氧化物薄膜极性表面，包括NiO(111)，Fe3O4(100)，FeO(111)，Fe3O4(111)和Fe2O3(0001)等，探讨了极性氧化物薄膜表面经历稳定化过程后而具有的新的几何结构和电子结构;研究了水分子在极性氧化物薄膜表面的吸附以及解离行为;对贵金属Ag颗粒在三种铁氧化物表面的生长，表面等离激元行为和界面相互作用做了研究。我们采用原位的X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外光电子能谱仪(UPS)、俄歇电子能谱仪(AES)、高分辨电子能量损失谱仪(HREELS)和低能电子衍射(LEED)，以及非原位的扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)等技术对薄膜的电子结构和表面几何结构进行了表征。本论文从实验上对极性表面的制备、物性及其与金属颗粒、水分子相互作用的研究中获得的初步结果，对进一步探索与极性表面相关的性质具有一定价值，也为金属氧化物在催化、能源、电子信息产业等方面的应用提供了基础实验数据。