【摘 要】
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研究纳米材料的摩擦特性,对于认识纳米材料界面能量耗散机理以及实现纳米材料在微纳米器件中的应用具有十分重要的意义[1].本研究运用基于REAX反应力场的分子动力学(MD)
【机 构】
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中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所,江苏省苏州市工业园区若水路398号,215123
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研究纳米材料的摩擦特性,对于认识纳米材料界面能量耗散机理以及实现纳米材料在微纳米器件中的应用具有十分重要的意义[1].本研究运用基于REAX反应力场的分子动力学(MD)方法[2],对开口双壁氮化硼纳米管的管间摩擦特性进行了模拟研究.结果表明纳米管手性对管间摩擦性能具有较大影响：扶手椅/扶手椅型和锯齿型/扶手椅型双壁氮化硼纳米管具有与双壁碳纳米管类似的超润滑特性；然而,锯齿型/锯齿型双壁氮化硼纳米管管间摩擦力为双壁碳纳米管管间摩擦力的5～6倍,如图1.通过对锯齿型/锯齿型双壁氮化硼纳米管管间摩擦力成分进行分析,发现与碳纳米管不同[3,4],管间范德华力相互作用对其管间摩擦贡献较小,而在拔出过程中氮化硼管管间静电相互作用周期性振荡则是管间摩擦力的主要来源.此外,本工作还研究了管径对氮化硼纳米管摩擦特性的影响,结果表明管间摩擦应力随着管径的增大而增大.该研究结果进一步加深了人们对纳米管状材料间摩擦特性的认识,并为纳米管材料在微纳米器件中的应用提供理论支持.
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