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旋转熔化会使分子晶体表面更滑吗?

介观与纳米尺度物理 2015-06-23 v1 材料科学

摘要

由大致呈球形的分子构成的晶体表面,在其体相旋转相变温度 T=TrT=T_r 以上,会暴露出一层自由旋转的分子,可能在滑动摩擦中充当“纳米轴承”。我们通过大规模分子动力学模拟,探索了在原型系统 C60C_{60} 富勒体表面上滑动的 C60C_{60} 薄片所经历的摩擦和粘附变化。在固定薄片取向的情况下,这两个量在相变前后仅表现出约 20% 的适度摩擦下降。然而,当薄片打破其与 C60C_{60} 表面晶格的完美角向对齐时,粘附和摩擦下降了约 2 倍,这表明在 TrT_r 处的拉脱过程中存在一个熵驱动的对齐-失对准切换。该结果可能与在 TrT_r 处观察到极小摩擦差异的滑动 Kr 岛有关,也与滑动的 C60C_{60} 涂层针尖有关,后者据报道出现了显著的约 2 倍的下降。

关键词

引用

@article{arxiv.1410.2821,
  title  = {Does Rotational Melting Make Molecular Crystal Surfaces More Slippery?},
  author = {Andrea Benassi and Andrea Vanossi and Carlo A. Pignedoli and Daniele Passerone and Erio Tosatti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1410.2821},
  year   = {2015}
}