非晶与多晶二硫化钼的纳米摩擦学比较研究
材料科学
2025-08-27 v1
摘要
通过结合纳米压痕和原子力显微镜研究，我们对磁控溅射制备的两种非晶和多晶形式的 MoS2 的磨损行为进行了表征。通过分析使用 Berkovich 压头以高达 2 mN 的加载力划擦表面后估算的磨损轨迹深度和宽度，我们得出结论：两种形式均遵循 Archard 磨损方程，且非晶 MoS2 的耐磨性约高出四倍。此外，对原始区域和磨损区域的侧向力图进行比较，显示两种形式的摩擦均显著降低，这可能是由于划擦导致的表面显著平滑。在微牛级别的法向力下，由于磨损轨迹的线性尺寸与形成表面的颗粒结构尺寸相当，分析变得困难。即使在此情况下无法验证 Archard 方程，非晶 MoS2 在纳米尺度上的耐磨性也显著更高。通过这种方式，我们的结果揭示了不同于文献中通常讨论的层状结构的 MoS2 薄膜的纳米摩擦学信息。非晶形式的性能优于多晶形式。
引用
@article{arxiv.2508.18923,
title = {A comparative nanotribological investigation on amorphous and polycrystalline forms of MoS2},
author = {Hesam Khaksar and Prashant Mittal and Nabil Daghbouj and Grzegorz Cios and Tomas Polcar and Enrico Gnecco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18923},
year = {2025}
}