光电子超润滑
介观与纳米尺度物理
2024-12-19 v1 材料科学
摘要
超润滑是一种两个接触表面之间摩擦力几乎为零的状态，通过显著减少能量耗散和提高效率，有潜力彻底改变各种机械系统。它可以通过晶体表面之间的结构非公度接触或创建高度惰性界面以抵消粘附力来实现。然而，制造和维持这样的超润滑表面仍然面临挑战，通常因表面结构缺陷或对潮湿环境的敏感性而失效，导致超润滑性脆弱。在此，我们提出了一种新的策略——光电子超润滑（PESL），通过原位激光照射非晶碳膜与蓝宝石球之间的接触界面，在潮湿环境中实现稳健的超润滑性。我们证明PESL不仅对环境干扰具有高抵抗性，而且具有快速响应的特点。PESL的形成源于激光照射诱导的纳米石墨层界面的形成以及界面处光电子的富集，从而在纳米石墨层之间产生排斥电场。PESL的发现为实现超润滑开辟了新途径，也为智能摩擦、机械运动控制和光操控提供了新的见解。
引用
@article{arxiv.2412.13530,
title = {Photoelectron superlubricity},
author = {Cheng Chen and Zhixin Zhang and Fan Lei and Haifeng Weng and Peidong Xue and Dongfeng Diao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13530},
year = {2024}
}