固体润滑中晶体薄片的低摩擦与旋转动力学

非公度接触的固体表现出低摩擦的“超润滑”滑动。对于石墨表面上的石墨烯薄片，超润滑滑动仅是暂时的，因为薄片会从与基底的非公度接触旋转至公度接触。我们在介观和宏观固体润滑的原型几何结构中研究了这一摩擦的旋转通道。通过分子动力学模拟和理论论证，我们发现，即使表面覆盖有随机取向的钉扎石墨烯片，由可移动、旋转的石墨烯薄片润滑的两个表面也能表现出稳定的超润滑滑动，如同理想的非公度接触一样。对于公度表面，我们在低温下发现了一个低摩擦状态，其中非公度状态不会被热涨落破坏。