静态畸变波对超润滑的影响
材料科学
2023-12-25 v3
摘要
摩擦是机械装置中能量损失的主要来源。这种能量损失可通过构建摩擦极低（即超润滑）的界面来最小化。传统观念认为非公度界面结构有助于超润滑。精确描述摩擦需要对界面结构精确建模。这转而要求使用精确的第一性原理电子结构方法，尤其在研究有机/金属界面时——此类界面因可调性及易形成非公度结构而高度相关。然而，计算非公度结构所需的体系尺寸使此类计算难以处理。因此，非公度界面的研究局限于极简单模型体系或高度简化的方法。我们克服了该限制，开发了机器学习原子间势，能以与传统第一性原理方法相当但仅其极小部分的成本，确定含数千至数万原子结构的能量与力。利用该方法，我们量化了非公度结构中因静态畸变波形成导致的超润滑失效。此外，我们提取了抑制静态畸变波形成的非公度界面体系设计原则，从而促进低摩擦系数。
引用
@article{arxiv.2304.12427,
title = {The impact of static distortion waves on superlubricity},
author = {Lukas Hörmann and Johannes J. Cartus and Oliver T. Hofmann},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.12427},
year = {2023}
}