基于机器学习势分子动力学的类金刚石膜超滑机理研究
编号:421
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更新:2025-04-27 23:13:20
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口头报告
摘要
近20年来,类金刚石膜宏观尺度超滑自发现以来,在实验室中被广泛复现,然而其微观机理尚未完全明晰,鲜见微观尺度下超低摩擦系数的实验报道。我们发展了无定形碳-氢体系机器学习势,采用分子动力学模拟和超高真空原子力显微镜方法,实验中实现了含氢类金刚石膜的两阶段磨合行为,即表面自然氧化膜去除和结构有序化转变,从而在微观尺度下获得了超低摩擦系数,而在大气氛围下却未实现超滑状态,从而提出表面氧化膜去除是实现超滑的重要条件,发现了高载荷下类金刚石膜有序化转变增强的非线性规律,建立了有序化转变诱导摩擦演化至超滑态的动力学模型,发现了氢转移反应对于界面有序化转变的关键作用,揭示了低温下氢原子核量子效应促进类金刚石膜摩擦演化速率呈现sub-arrhenius规律的微观机制。
稿件作者
马天宝
清华大学高端装备界面科学与技术全国重点实验室
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