滑块厚度促进润滑性：从二维岛到三维团簇

吸附在晶体表面上的三维团簇和二维岛的滑动是理解摩擦的重要测试用例。即使对于相同材料，单原子岛和厚团簇通常也不会表现出相同的摩擦，但具体差异尚未被探索。通过对实验相关的体系——石墨上的金静态摩擦——进行真实的分子动力学模拟，我们揭示了随着金厚度的增加，静态摩擦从易钉扎的单层岛向更易滑动的团簇渐进式下降。导致这种厚度诱导的润滑性的主要因素是原子接触的有效刚性增加，其作用是减少团簇与基底的互嵌。起作用的第二个因素是横向接触尺寸，它只能在临界接触直径以上容纳典型非公度界面的孤子，而该临界直径对于单层岛大于厚团簇。这两种效应共同使团簇比岛更具润滑性，且大尺寸比小尺寸更具润滑性。这些结论有望适用于多样化的纳米摩擦系统，其中静态和动态摩擦通常起着非常重要的作用。