润滑剂量子化滑动状态的摩擦学

在朗之万动力学框架下，我们为一种显著简化的二维受限多层固体润滑剂在剪切下的描述，提供了先前在简单一维边界润滑模型[Phys. Rev. Lett. 97, 056101 (2006)]中发现的奇特量子化滑动状态的清晰证据。这种动力学状态以润滑剂平均质心速度与外部施加滑动速度之间非平凡的“量子化”比率为特征，被重新发现，并显示出对热涨落、约束基底中的淬火无序以及宽范围加载力的鲁棒性。我们发现，决定传播孤子结构宽度的润滑剂柔软度，在促进有利于这种量子化滑动的共格匹配区域方面起着重要作用。通过评估瞬时施加在顶板上的力，我们发现这种量子化滑动代表了一种动力学“钉扎”状态，其特征是动摩擦显著降低。虽然量子化滑动是由于孤子被温和驱动而发生，但向普通非钉扎滑动状态的转变可能涉及由于大剪切引起的焦耳热（例如在大速度下）导致的润滑剂熔化。