二维 Frenkel-Kontorova 模型中涌现的摩擦
统计力学
2016-09-30 v2
摘要
摩擦的简单模型通常是一维的，但真实界面是二维的。我们利用 Frenkel-Kontorova（FK）模型研究第二维对静摩擦和动摩擦的影响。我们研究了 FK 模型推广到二维的两种最直接扩展，并模拟了静态与动态性质。我们表明，对于物理上合理的参数值，静摩擦的行为是稳健的，在二维中保持相似。然而，动摩擦受第二维以及模型中引入的伴随额外动力学和参数的强烈影响。我们根据晶格的热平衡与声子色散关系讨论我们的结果，建立了一个物理上真实且合适的 FK 模型二维扩展。我们发现，与一维情形相比，额外耗散通道的存在会增加摩擦并产生显著不同的温度依赖性。我们还简要研究了动摩擦的各向异性，展示了高度非平凡效应，包括摩擦各向异性可根据初速度值导致不同方向的运动。
引用
@article{arxiv.1604.01565,
title = {Emergent friction in two-dimensional Frenkel-Kontorova models},
author = {Jesper Norell and Annalisa Fasolino and Astrid S. de Wijn},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.01565},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 13 figures