文献类型：期刊文章

作　　者：史若宇[1] 王林锋[2] 高磊[3] 宋爱生[1] 刘艳敏[1] 胡元中[1] 马天宝[1]

机构地区：[1]清华大学摩擦学国家重点实验室,北京100084 [2]南京航空航天大学航天学院仿生结构与材料防护研究所,南京210016 [3]北京科技大学腐蚀与防护中心,北京100083

出　　处：《物理学报》

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51422504;51505217;51527901)资助的课题~~

年　　份：2017

卷　　号：66

期　　号：19

起止页码：243-252

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAS、CSCD、CSCD2017_2018、EI、IC、JST、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、ZMATH、核心刊

摘　　要：近年来,二维材料优异的摩擦特性成为人们关注的焦点,然而目前缺乏理论上对其摩擦力进行快速、有效、精确的计算预测方法.本文提出采用密度泛函理论计算真实体系的滑动势能面,利用得到的"数值型势能面"替代传统的解析势函数,并结合Prandtl-Tomlinson模型,量化求解具有复杂形状势能面的真实二维材料体系的摩擦行为.基于该方法,揭示了原子力显微镜实验中观察到的石墨烯Moire纹超晶格结构的双周期"黏-滑"摩擦现象;理论预测了二维材料异质结构的层间超低摩擦现象,相对于同质材料,其静摩擦力和滑动摩擦力均成数量级降低,发现势能面起伏和驱动弹簧刚度均会影响层间相对滑动路径,进而对层间的摩擦行为产生影响.该方法同样可拓展到其他van der Waals作用主导的界面摩擦体系.

关 键 词：原子级摩擦  Prandtl-Tomlinson模型  二维材料  层间滑动

分 类 号：O482.1]