Трибологічні властивості нанорозмірних систем, що містять вуглецеві поверхні

Автори О.В. Хоменко1,2, М.В. Проданов1,3,4, К.П. Хоменко1, Д.С. Трощенко1
Приналежність

1 Сумський державний університет, вул. Римського-Корсакова, 2, 40007 Суми, Україна

2 Інститут Петера Грюнберга-1, Дослідницький центр Юліху, 52425 Юліх, Німеччина

3 Суперкомп’ютерний центр Юліху, Інститут передових обчислень, Дослідницький центр Юліху, 52425 Юліх, Німеччина

4 Кафедра прикладного та фундаментального матеріалознавства, Університет Зарланду, 66123 Зарбрюкен, Німеччина

Е-mail khom@mss.sumdu.edu.ua, prodk@rambler.ru
Випуск Том 6, Рік 2014, Номер 1
Дати Одержано 19.11.2013, у відредагованій формі – 25.11.2013; опубліковано online 06.04.2014
Посилання О.В. Хоменко, М.В. Проданов, К.П. Хоменко та ін., Ж. нано- електрон.фіз., 6 №1, 01012 (2014)
DOI
PACS Number(s) 46.55. + d, 47.15.gm, 62.20.Qp, 64.60. – i, 68.35.Af, 68.37.Ps, 68.60. – p, 81.40.Pq
Ключові слова Межове тертя (5) , Ультратонка плівка мастила (2) , Графен (36) , Адгезія (3) , Розшарування, Наночастинка (23) , Графіт (14) , Молекулярна динаміка (14) .
Анотація Подано огляд трибологічних властивостей межових плівок вуглеводнів і води, стиснутих між атомарно-гладкими і шорсткими поверхнями. Теорія та експеримент показують, що ультратонка плівка рідини завтовшки менше шести молекулярних діаметрів, обмежена в малих об'ємах, є твердоподібною. Такий стан характеризується зниженням рухливості молекул, пов'язаним із збільшенням часів релаксації, і зменшенням коефіцієнта дифузії. При цьому утворюються квазідискретні шари молекул, і реалізується впорядкування в площині шарів. Упорядкованість молекул порушується під впливом атомарного рельєфу стінок. Описані експерименти із вивчення тертя графіту на атомарному рівні. Показана принципова можливість реалізації суперзмащування для вольфрамового зонда фрикційного силового мікроскопа, що зсувається по поверхні графіту. Можливе пояснення цього явища полягає в існуванні графітового наношматочка, прикріпленого до зонда, достовірне підтвердження якого в літературі відсутнє. Також розглядаються методики отримання графена при розшаруванні графітового зразка, й утворення дефектів у графені при його опроміненні різними частинками. Описується експе-риментальна методика вимірювання тертя металевих наночастинок по поверхні графіту. Розглянуті основні переваги цього підходу в порівнянні з відомими способами і фрикційна дуальність в даних системах. Показана необхідність подальшого всестороннього теоретичного дослідження тертя металевих наночастинок, адсорбованих на атомарно-гладких поверхнях.

Перелік посилань