110 / 2021-05-24 19:00:48

二维材料界面摩擦的声子耗散机理研究

        声子耗散是摩擦能量耗散的主要形式之一，但是目前广泛使用的PT模型和FK模型都不直接涉及摩擦过程如何通过激发声子把机械能最终耗散为热能这一核心问题。早期研究者主要通过对三维体态材料和低温惰性元素晶体薄膜开展摩擦声子耗能机理研究，但是这些研究对象的声子色散关系较为复杂，不便于研究人员定量分析和探测。二维材料由于相对简单的声子色散关系，为研究真实摩擦过程中的声子动力学和能量耗散机理提供了理想平台。本文将联合分子动力学模拟和原子力显微镜测试，以二维材料石墨烯和二硫化钼为研究对象，探讨摩擦过程中激励声子频率、寿命等动力学特性与摩擦力和能量耗散的关系，从声子的角度重新解释法向载荷、温度和滑动速度对摩擦力的影响。这些研究工作有助于揭示摩擦的物理起源，对摩擦能量耗散的主动调控具有重要指导。