亚纳米磁致伸缩效应诱导的石墨烯嵌层表面摩擦学行为

项目编号：51605369

        针对纳米机械系统，在原子尺度下控制表面摩擦学行为是近年来研究的热点与难点。磁场作用下表面材料的磁致伸缩效应引发的接触界面原子排布变化为实现原子级的摩擦学行为调控提供可能。因此，本研究提出“亚纳米磁致伸缩效应诱导的石墨烯嵌层表面摩擦学行为”这一科学问题，围绕石墨烯嵌层亚纳米磁致伸缩效应的产生原理，磁致伸缩效应诱导下石墨烯嵌层表面的纳米摩擦和磨损特性开展研究。通过测试磁场作用下石墨烯嵌层表面的电荷分布，结合密度泛函理论探索自旋电子耦合作用诱导的磁致伸缩效应产生原理。通过磁场条件下的纳米摩擦测试，得到石墨烯嵌层表面纳米摩擦力随磁场强度的变化规律，阐明磁致伸缩效应诱导下真实接触面积变化对纳米摩擦力的调控作用。通过磁场条件下的纳米磨损测试，得到石墨烯嵌层表面纳米磨损深度随磁场强度的变化规律，澄清磁致伸缩效应诱导下表面键合结构转变对纳米磨损的影响机制。研究结果为纳米表面的摩擦学行为调控提供新方法。