Jump to content

Нанотрибология

Нанотрибология — это раздел трибологии , который изучает явления трения , износа , адгезии и смазки на наноуровне , где атомные взаимодействия и квантовые эффекты не являются незначительными. Целью этой дисциплины является определение характеристик и модификация поверхностей как для научных, так и для технологических целей.

Нанотрибологические исследования исторически включали как прямые, так и косвенные методологии. [1] [2] [3] Методы микроскопии, в том числе сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), атомно-силовой микроскоп (АСМ) и прибор для измерения поверхностных сил (SFA), использовались для анализа поверхностей с чрезвычайно высоким разрешением, в то время как косвенные методы, такие как вычислительные методы [4] и кварцевые микровесы (QCM) также широко используются. [5] [6]

Изменяя топологию поверхностей на наноуровне, трение может быть как уменьшено, так и усилено более интенсивно, чем макроскопическая смазка и адгезия; таким образом суперсмазки можно достичь и суперадгезии. В микро- и наномеханических устройствах проблемы трения и износа, которые являются критическими из-за чрезвычайно высокого отношения объема поверхности, могут быть решены путем покрытия движущихся частей суперсмазочными покрытиями . С другой стороны, там, где адгезия является проблемой, нанотрибологические методы предлагают возможность преодолеть такие трудности.

Трение и износ были технологическими проблемами с древних времен. С одной стороны, научный подход последних столетий к пониманию глубинных механизмов был ориентирован на макроскопические аспекты трибологии. С другой стороны, в нанотрибологии изучаемые системы состоят из нанометрических структур , где объемные силы (например, связанные с массой и гравитацией ) часто можно считать незначительными по сравнению с поверхностными силами . Научная аппаратура для изучения таких систем была разработана лишь во второй половине 20 века. В 1969 году был разработан самый первый метод исследования поведения молекулярно тонкой пленки жидкости, зажатой между двумя гладкими поверхностями через SFA. [7] С этой отправной точки в 1980-х годах исследователи начали использовать другие методы для исследования поверхностей твердого тела на атомном уровне.

Прямое наблюдение за трением и износом на наноуровне началось с появления первого сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), который может получать трехмерные изображения поверхностей с атомным разрешением; этот инструмент был разработан Гердом Биннигом и Генрихом Рорером в 1981 году. [8] СТМ может изучать только проводящие материалы, но в 1985 году, с изобретением Биннингом и его коллегами атомно-силового микроскопа (АСМ), можно наблюдать и непроводящие поверхности. [9] Впоследствии АСМ были модифицированы для получения данных о нормальных силах и силах трения: эти модифицированные микроскопы называются микроскопами силы трения (FFM) или микроскопами боковой силы (LFM). Термин «Нанотрибология» впервые был использован в названии публикации 1990 года. [10] и в публикации 1991 года. [11] в названии крупного обзора, опубликованного в журнале Nature в 1995 г. [6] и в названии крупного справочника по нанотрибологии в 1995 году. [1]

С начала 21 века методы атомного моделирования на основе компьютера использовались для изучения поведения отдельных неровностей, даже тех, которые состоят из нескольких атомов. Благодаря этим методам природу связей и взаимодействий в материалах можно понять с высоким пространственным и временным разрешением.

Анализ поверхности

[ редактировать ]

Аппарат надводных сил

[ редактировать ]

SFA ( аппарат поверхностных сил ) — это прибор, используемый для измерения физических сил между поверхностями, таких как силы адгезии и капиллярные силы в жидкостях и парах , а также взаимодействия Ван-дер-Ваальса . [12] С 1969 года, когда был описан первый аппарат такого типа, были разработаны многочисленные версии этого инструмента.

SFA 2000, который имеет меньшее количество компонентов и проще в использовании и очистке, чем предыдущие версии аппарата, является одним из самых передовых на данный момент устройств, используемых в нанотрибологических целях на тонких пленках , полимерах , наночастицах и полисахаридах . SFA 2000 имеет один единственный кантилевер , который способен генерировать механически грубые и электрически точные движения на семь порядков, соответственно, с помощью катушек и пьезоэлектрических материалов. Сверхточное управление позволяет пользователю иметь точность позиционирования менее 1 Å . Образец захватывается двумя молекулярно гладкими поверхностями слюды , к которым он идеально прилипает эпитаксиально . [12]

Нормальные силы можно измерить с помощью простого соотношения:

где — это смещение, приложенное с помощью одного из упомянутых ранее методов управления, - пружинная константа и — фактическая деформация образца, измеренная с помощью MBI . Более того, если тогда возникает механическая нестабильность, и поэтому нижняя поверхность перескочит в более стабильную область верхней поверхности. Итак, сила сцепления измеряется по следующей формуле:

.

Используя модель DMT , энергию взаимодействия на единицу площади можно рассчитать :

где - радиус кривизны и - сила между цилиндрически изогнутыми поверхностями. [12] [13]

Сканирующая зондовая микроскопия

[ редактировать ]

Методы СЗМ, такие как АСМ и СТМ, широко используются в нанотрибологических исследованиях. [14] [15] [2] Сканирующий туннельный микроскоп используется в основном для морфолого-топологического исследования чистого проводящего образца, поскольку он способен дать изображение его поверхности с атомным разрешением.

Атомно-силовой микроскоп — мощный инструмент для изучения трибологии на фундаментальном уровне. Он обеспечивает сверхтонкий контакт поверхности с наконечником, а также точный контроль над движением и точность измерения на атомном уровне . Микроскоп состоит, по сути, из высокого гибкого кантилевера с острым кончиком, который является частью, контактирующей с образцом, поэтому сечение сечения должно быть в идеале атомного размера, а фактически нанометрического (радиус сечения варьируется от 10 до 100). нм). В нанотрибологии АСМ обычно используется для измерения нормальных сил и сил трения с разрешением пиконьютонов . [16]

Игла подносится близко к поверхности образца, в результате чего силы между последними атомами иглы и образцом отклоняют кантилевер пропорционально интенсивности этого взаимодействия. Нормальные силы изгибают кантилевер вертикально вверх или вниз от положения равновесия, в зависимости от знака силы. Нормальную силу можно рассчитать с помощью следующего уравнения:

где - жесткость пружины кантилевера, - выход фотодетектора , представляющий собой электрический сигнал, непосредственно со смещением кантилевера и оптического рычага – чувствительность АСМ. [17] [18]

С другой стороны, боковые силы можно измерить с помощью FFM, который по своей сути очень похож на AFM. Основное отличие заключается в движении кончика, который скользит перпендикулярно своей оси. Эти боковые силы, т.е. в данном случае силы трения, приводят к скручиванию кантилевера, который контролируется так, чтобы только кончик касался поверхности, а не других частей зонда. На каждом этапе скручивание измеряется и связывается с силой трения по следующей формуле:

где выходное напряжение , - постоянная кручения кантилевера, представляет собой высоту наконечника плюс толщину кантилевера и - чувствительность к боковому отклонению. [17]

Поскольку наконечник является частью совместимого устройства, кантилевера, можно указать нагрузку, и поэтому измерение выполняется в режиме управления нагрузкой; но таким образом кантилевер имеет нестабильность при защелкивании и отцеплении, поэтому в некоторых областях измерения не могут быть выполнены стабильно. Этих нестабильностей можно избежать с помощью методов, контролируемых смещением, одним из которых является межфазная силовая микроскопия. [13] [19] [20]

Отвод может контактировать с образцом на протяжении всего процесса измерения, и это называется контактным режимом (или статическим режимом), в противном случае он может колебаться, и это называется режимом постукивания (или динамическим режимом). Контактный режим обычно применяется к твердым образцам, на которых наконечник не может оставить никаких следов износа, таких как шрамы и мусор. Для более мягких материалов используется режим нарезания резьбы, чтобы минимизировать эффект трения. В этом случае наконечник вибрирует пьезоэлементом и постукивает по поверхности на резонансной частоте кантилевера, т. е. 70–400 кГц , и с амплитудой 20–100 нм, достаточно высокой, чтобы наконечник не прилипал к поверхности. образец из-за силы сцепления. [21]

Атомно-силовой микроскоп можно использовать в качестве наноиндентора для измерения твердости и модуля Юнга образца. Для этого применения наконечник изготавливается из алмаза и прижимается к поверхности примерно на две секунды, затем процедура повторяется с разными нагрузками. Твердость получается путем деления максимальной нагрузки на остаточный отпечаток индентора, который может отличаться от сечения индентора из-за явлений погружения или налипания. [22] Модуль Юнга можно рассчитать с помощью метода Оливера и Фарра, который позволяет получить связь между жесткостью образца , функцией площади отпечатка и его Юнга и Пуассона . модулями [23]

Атомистическое моделирование

[ редактировать ]

Вычислительные методы особенно полезны в нанотрибологии для изучения различных явлений, таких как наноиндентирование, трение, износ или смазка. [13] каждого отдельного атома В атомистическом моделировании движение и траекторию можно отслеживать с очень высокой точностью, и поэтому эту информацию можно связать с экспериментальными результатами, чтобы интерпретировать их, подтвердить теорию или получить доступ к невидимым явлениям. к непосредственному изучению. Более того, при атомистическом моделировании не существует многих экспериментальных трудностей, таких как подготовка проб и калибровка приборов . Теоретически можно создать любую поверхность: от безупречной до самой неупорядоченной. Как и в других областях, где используется атомистическое моделирование, основные ограничения этих методов связаны с отсутствием точных межатомных потенциалов и ограниченной вычислительной мощностью . По этой причине время моделирования очень часто невелико ( фемтосекунды ), а шаг по времени ограничен 1 фс для фундаментального моделирования и до 5 фс для крупнозернистых моделей. [13]

С помощью атомистического моделирования было продемонстрировано, что сила притяжения между зондом и поверхностью образца при измерении СЗМ вызывает эффект перехода к контакту. [24] Это явление имеет совершенно иное происхождение, чем защелкивание, возникающее при АСМ с управляемой нагрузкой, поскольку последнее обусловлено конечной податливостью кантилевера. [13] Была обнаружена причина атомного разрешения АСМ и было показано, что между зондом и образцом образуются ковалентные связи , которые доминируют над взаимодействиями Ван-дер-Ваальса и ответственны за такое высокое разрешение. [25] Имитируя АСМ-сканирование в контактном режиме, было обнаружено, что вакансия или адатом могут быть обнаружены только атомарно острым наконечником. В бесконтактном режиме можно различить вакансии и адатомы с помощью так называемой техники частотной модуляции с неатомно острым наконечником. В заключение, только в бесконтактном режиме можно достичь атомного разрешения с помощью АСМ. [26]

Характеристики

[ редактировать ]

Трение, сила, противодействующая относительному движению, обычно идеализируется с помощью некоторых эмпирических законов, таких как закон Первый и Второй законы Амонтона и Кулона . Однако на наноуровне такие законы могут утратить свою силу. Например, второй закон Амонтона гласит, что коэффициент трения не зависит от площади контакта. Поверхности, как правило, имеют неровности, которые уменьшают реальную площадь контакта и, следовательно, минимизация такой площади может минимизировать трение. [21] [27] [28]

В процессе сканирования с помощью АСМ или ФСМ игла, скользя по поверхности образца, проходит через точки как с низкой (стабильной), так и с высокой потенциальной энергией, определяемой, например, положением атомов или, в более широком масштабе, шероховатостью поверхности. . [21] Если не принимать во внимание тепловые эффекты, единственной силой, которая заставляет наконечник преодолевать эти потенциальные барьеры, является сила пружины, создаваемая опорой: она вызывает прерывистое движение.

На наноуровне коэффициент трения зависит от нескольких условий. Например, в условиях легкой нагрузки они, как правило, ниже, чем в макромасштабе. При более высоких условиях нагрузки такой коэффициент имеет тенденцию быть близким к макроскопическому. Температура и относительная скорость движения также могут влиять на трение.

Смазывающая и сверхсмазывающая способность на атомном уровне

[ редактировать ]

Смазка — это метод, используемый для уменьшения трения между двумя поверхностями, находящимися в взаимном контакте. Обычно смазочные материалы представляют собой жидкости, вводимые между этими поверхностями для уменьшения трения. [21] [27]

Однако в микро- или наноустройствах часто требуется смазка, и традиционные смазочные материалы становятся слишком вязкими, когда они заключены в слои молекулярной толщины. Более эффективный метод основан на тонких пленках, обычно получаемых методом осаждения Ленгмюра – Блоджетт , или самоорганизующихся монослоях. [29]

Тонкие пленки и самоорганизующиеся монослои также используются для усиления явления адгезии.

Было обнаружено, что две тонкие пленки из перфторированных смазок (ПФПЭ) с различным химическим составом ведут себя во влажной среде противоположным образом: гидрофобность увеличивает силу сцепления и снижает смазку пленок с неполярными концевыми группами; вместо этого гидрофильность оказывает противоположный эффект на полярные концевые группы.

Суперсмазывающая способность

[ редактировать ]

« Сверхсмазывающая способность — это трибологическое состояние без трения, иногда возникающее в соединениях наноразмерных материалов». [30]

На наноуровне трение имеет тенденцию быть неизотропным: если две поверхности, скользящие друг против друга, имеют несоизмеримые поверхностные решетчатые структуры, каждый атом подвергается воздействию разной силы с разных направлений. Силы в этой ситуации могут компенсировать друг друга, что приводит к практически нулевому трению.

Самое первое доказательство этого было получено с помощью измерения сверхвысокого напряжения (СТМ). Если решетки несоизмеримы, то трение не наблюдалось, однако если поверхности соизмеримы, сила трения присутствует. [31] На атомном уровне эти трибологические свойства напрямую связаны со сверхсмазывающей способностью. [32]

Примером этого служат твердые смазочные материалы , такие как графит , MoS2 и Ti3SiC2: это можно объяснить низким сопротивлением сдвигу между слоями из-за слоистой структуры этих твердых тел. [33]

Даже если в макроскопическом масштабе трение включает в себя множество микроконтактов разного размера и ориентации, на основании этих экспериментов можно предположить, что большая часть контактов будет находиться в режиме сверхсмазки. Это приводит к значительному снижению средней силы трения, что объясняет, почему такие твердые вещества обладают смазывающим эффектом.

Другие эксперименты, проведенные с ЛФМ, показывают, что режим прерывистого скольжения не виден, если приложенная нормальная нагрузка отрицательна: скольжение иглы плавное, а средняя сила трения кажется нулевой. [34]

Другие механизмы сверхсмазывающей способности могут включать: [35] (а) Термодинамическое отталкивание за счет слоя свободных или привитых макромолекул между телами, так что энтропия промежуточного слоя уменьшается на малых расстояниях из-за более сильного удержания; (б) Электрическое отталкивание из-за внешнего электрического напряжения; (c) Отталкивание из-за двойного электрического слоя; (г) Отталкивание из-за тепловых флуктуаций. [36]

Термосмазывающая способность на атомном уровне

[ редактировать ]

С появлением AFM и FFM термическое воздействие на смазывающую способность на атомном уровне уже нельзя было считать незначительным. [37] Термическое возбуждение может привести к множественным прыжкам иглы в сторону скольжения и назад. Когда скорость скольжения мала, наконечнику требуется много времени, чтобы переместиться между точками с низким потенциалом энергии, а тепловое движение может привести к тому, что он будет совершать множество самопроизвольных прыжков вперед и назад: следовательно, необходимая боковая сила, чтобы заставить наконечник следовать за медленным движением Движение опоры невелико, поэтому сила трения становится очень низкой.

Для этой ситуации был введен термин термосмазывающая способность.

Адгезия – это тенденция двух поверхностей оставаться соединенными вместе. [21] [27]

Внимание к изучению адгезии на микро- и наноуровне возросло с развитием АСМ: его можно использовать в экспериментах по наноиндентированию для количественной оценки сил адгезии. [2] [38] [39]

Согласно этим исследованиям, твердость оказалась постоянной в зависимости от толщины пленки и определяется по формуле: [40]

где - это площадь отступа и – нагрузка, приложенная к индентору.

Жесткость, определяемая как , где — глубина углубления, может быть получена из , радиус линии контакта индентора.

– приведенный модуль Юнга, и - модуль Юнга индентора и коэффициент Пуассона, , — те же параметры для образца.

Однако, не всегда можно определить путем непосредственного наблюдения; это можно вывести из значения (глубина вмятин), но это возможно только при отсутствии провалов и наслоений (идеальные условия поверхности Снеддона). [41]

Если, например, имеется углубление и индентор имеет коническую форму, ситуация описана ниже.

Показаны смещение острия ( h ), упругое смещение поверхности образца на линии контакта с индентором ( he ), глубина контакта ( hc ), радиус контакта ( rc ) и угол конуса ( α ) индентора.

Из изображения мы видим, что:

и

Из исследования Оливера и Фарра [38]

где ε зависит от геометрии индентора; если он конический, если он сферический и если это плоский цилиндр.

Таким образом, Оливер и Фарр не рассматривали силу сцепления, а только силу упругости, поэтому они пришли к выводу:

Учитывая силу сцепления [41]

Представляем как энергия сцепления и как работа адгезии:

получение

В заключение:

Последствия дополнительного срока адгезии видны на следующем графике:

Кривые нагрузки-перемещения, показывающие влияние силы сцепления.

При нагружении глубина вдавливания увеличивается, когда адгезия незначительна: силы сцепления способствуют работе вдавливания; с другой стороны, во время процесса разгрузки силы сцепления противодействуют процессу вдавливания.

Адгезия также связана с капиллярными силами, действующими между двумя поверхностями в присутствии влажности. [42]

Применение исследований адгезии

[ редактировать ]

Это явление очень важно для тонких пленок, поскольку несоответствие между пленкой и поверхностью может вызвать внутренние напряжения и, как следствие, нарушение межфазного взаимодействия.

При приложении нормальной нагрузки индентором пленка пластически деформируется до тех пор, пока нагрузка не достигнет критического значения: начинает развиваться межфазное разрушение. Трещина распространяется радиально, пока пленка не прогнется. [40]

С другой стороны, адгезия также исследовалась на предмет ее биомиметического применения: некоторые существа, в том числе насекомые, пауки, ящерицы и гекконы, развили уникальную способность лазания, которую пытаются воспроизвести в синтетических материалах.

Было показано, что многоуровневая иерархическая структура обеспечивает усиление адгезии: синтетический клей, воспроизводящий организацию ног геккона , был создан с использованием методов нанопроизводства и самосборки . [43]

Износ связан с удалением и деформацией материала, вызванной механическими воздействиями. На наноуровне износ не является равномерным. Механизм изнашивания обычно начинается на поверхности материала. Относительное движение двух поверхностей может вызвать вмятины, полученные в результате удаления и деформации поверхностного материала. Продолжающееся движение может со временем увеличить эти углубления как в ширину, так и в глубину. [21] [27]

На макроуровне износ измеряется путем количественного определения объема (или массы) потерь материала или путем измерения отношения объема износа к рассеиваемой энергии. Однако на наноуровне измерение такого объема может быть затруднено, и поэтому можно использовать оценку износа путем анализа изменений в топологии поверхности, обычно с помощью сканирования АСМ. [44] [2]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Бхушан, Бхарат (1999). Справочник по микро/нанотрибологии (2-е изд.). Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. стр. 1–833. ISBN  9780849384028 .
  2. ^ Jump up to: а б с д Бхушан, Бхарат (2017). Нанотрибология и наномеханика: Введение (4-е изд.). Спрингер. стр. 1–928. ISBN  978-3-319-51433-8 .
  3. ^ Крым, Дж. (1996). «Трение в атомном масштабе». Научный американец . 275 (4): 74–80. Бибкод : 1996SciAm.275d..74K . doi : 10.1038/scientificamerican1096-74 . JSTOR   24993406 .
  4. ^ Ринглейн, Джеймс; Роббинс, Марк О. (2004). «Понимание и иллюстрация атомного происхождения трения». Являюсь. Дж. Физ . 72 (7): 884. Бибкод : 2004AmJPh..72..884R . дои : 10.1119/1.1715107 .
  5. ^ Мюзер, Миннесота; Урбак, М.; Роббинс, Миссури (2003). «Статистическая механика статического и низкоскоростного кинетического трения». Достижения химической физики . 126 : 187. дои : 10.1002/0471428019.ch5 . ISBN  9780471235828 .
  6. ^ Jump up to: а б Бхушан, Б.; Исраэлачвили, Дж. Н.; Ландман, У. (1995). «Нанотрибология: трение, износ и смазка на атомном уровне». Природа . 374 (6523): 607–616. Бибкод : 1995Natur.374..607B . дои : 10.1038/374607a0 . S2CID   4263053 .
  7. ^ Табор, Д.; Винтертон, RHS (30 сентября 1969 г.). «Прямое измерение нормальных и запаздывающих сил Ван дер Ваальса». Труды Лондонского королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 312 (1511): 435–450. Бибкод : 1969RSPSA.312..435T . дои : 10.1098/rspa.1969.0169 . ISSN   1364-5021 . S2CID   96200833 .
  8. ^ Бинниг, Г. (1 января 1982 г.). «Исследование поверхности методами сканирующей туннельной микроскопии» . Письма о физических отзывах . 49 (1): 57–61. Бибкод : 1982PhRvL..49...57B . дои : 10.1103/PhysRevLett.49.57 .
  9. ^ Бинниг, Г.; Quate, CF; Гербер, Ч. (3 марта 1986 г.). «Атомно-силовой микроскоп» . Письма о физических отзывах . 56 (9): 930–933. Бибкод : 1986PhRvL..56..930B . doi : 10.1103/PhysRevLett.56.930 . ПМИД   10033323 .
  10. ^ Нойбауэр, Г.; Коэн, СР; Макклелланд, генеральный директор; Хадзиме, С. (1990). «Нанотрибология алмазных пленок, изученных методом атомно-силовой микроскопии». Дело МРС . 188 : 219. дои : 10.1557/PROC-188-219 .
  11. ^ Крым, Дж.; Солина, Д.Х.; Кьярелло, Р. (14 января 1991 г.). «Нанотрибология монослоя Kr: кварцево-кристаллическое микробалансовое исследование трения атомного масштаба». Письма о физических отзывах . 66 (2): 181–184. Бибкод : 1991PhRvL..66..181K . doi : 10.1103/PhysRevLett.66.181 . ПМИД   10043531 . S2CID   40001657 .
  12. ^ Jump up to: а б с Исраэлачвили Дж.; Мин, Ю; Акбулут, М; Алиг, А; Карвер, Дж; Грин, Вт; Кристиансен, К; Мейер, Э; Песика, Н. (2010). «Последние достижения в технике надводных сил (SFA)». Отчеты о прогрессе в физике . 73 (3): 036601. Бибкод : 2010RPPh...73c6601I . дои : 10.1088/0034-4885/73/3/036601 . S2CID   53958134 .
  13. ^ Jump up to: а б с д и Шлуфарска, Изабела; Чандросс, Майкл; Карпик, Роберт В. (2008). «Последние достижения в нанотрибологии с одной шероховатостью». Журнал физики D: Прикладная физика . 41 (12): 123001. Бибкод : 2008JPhD...41l3001S . дои : 10.1088/0022-3727/41/12/123001 . S2CID   11348039 .
  14. ^ Бхушан, Бхарат (1995). «Нанотрибология: трение, износ и смазка на атомном уровне». Природа . 374 (6523): 607. Бибкод : 1995Natur.374..607B . дои : 10.1038/374607a0 . S2CID   4263053 .
  15. ^ Лукас, Марсель; Чжан, Сяохуа; Палачи, Исмаил; Клинке, Кристиан; Тосатти, Эрио; Риедо, Элиза (ноябрь 2009 г.). «Затрудненное качение и анизотропия трения в нанесенных углеродных нанотрубках» . Природные материалы . 8 (11): 876–881. arXiv : 1201.6487 . Бибкод : 2009NatMa...8..876L . дои : 10.1038/nmat2529 . ISSN   1476-4660 . ПМИД   19749768 . S2CID   3844211 .
  16. ^ Смит, младший; Ларсон, К.; Кэмпбелл, ЮАР (01 января 2011 г.). «Недавние применения СЭМ и АСМ для оценки топографии металла и связанных с ним покрытий — обзор». Операции МВФ . 89 (1): 18–27. дои : 10.1179/174591910X12922367327388 . ISSN   0020-2967 . S2CID   137321931 .
  17. ^ Jump up to: а б Альварес-Асенсио, Рубен. «Нанотрибология, поверхностные взаимодействия и характеристики: исследование АСМ» (PDF) .
  18. ^ Лю, Ю. «Атомно-силовая микроскопия для улучшения свойств зондирующей поверхности в наномасштабе: калибровка, проектирование и применение» .
  19. ^ Джойс, Стивен А.; Хьюстон, JE (1 марта 1991 г.). «Новый датчик силы, включающий управление по силовой обратной связи для межфазной силовой микроскопии» . Обзор научных инструментов . 62 (3): 710–715. Бибкод : 1991RScI...62..710J . дои : 10.1063/1.1142072 . ISSN   0034-6748 .
  20. ^ Джойс, Стивен А.; Хьюстон, JE; Михальске, Т.А. (9 марта 1992 г.). «Дифференциация топографических и химических структур с помощью межфазного силового микроскопа» . Письма по прикладной физике . 60 (10): 1175–1177. Бибкод : 1992ApPhL..60.1175J . дои : 10.1063/1.107396 . ISSN   0003-6951 .
  21. ^ Jump up to: а б с д и ж Бхушан, Бхарат (2013). Основы и приложения трибологии, 2-е издание . Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Ltd., Публикация. ISBN  978-1-119-94454-6 .
  22. ^ Бхушан, Бхарат (2013). Основы и приложения трибологии, 2-е издание . Нью-Йорк: John Wiley & Sons, Ltd., Публикация. стр. 711–713. ISBN  978-1-119-94454-6 .
  23. ^ Оливер, Уоррен К. (январь 2004 г.). «Измерение твердости и модуля упругости с помощью инструментального вдавливания: прогресс в понимании и усовершенствование методологии». Журнал исследования материалов . 19 (1): 3. Бибкод : 2004JMatR..19....3O . дои : 10.1557/jmr.2004.19.1.3 . S2CID   135628097 .
  24. ^ Петика, Дж. Б.; Саттон, AP (1 июля 1988 г.). «Об устойчивости кончика и плоскости при очень малых расстояниях». Журнал вакуумной науки и технологий А. 6 (4): 2490–2494. Бибкод : 1988JVSTA...6.2490P . дои : 10.1116/1.575577 . ISSN   0734-2101 .
  25. ^ Перес, Рубен; Штич, Иван; Пейн, Майкл С.; Теракура, Киёюки (15 октября 1998 г.). «Взаимодействия поверхность-кончик в бесконтактной атомно-силовой микроскопии на реактивных поверхностях: Si (111)». Физический обзор B . 58 (16): 10835–10849. Бибкод : 1998PhRvB..5810835P . дои : 10.1103/PhysRevB.58.10835 .
  26. ^ Абдурихит, А; Баратов, А; Мейер, Э. (2 апреля 2000 г.). «Молекулярно-динамическое моделирование динамической силовой микроскопии: применение к поверхности Si (111)-7 × 7». Прикладная наука о поверхности . 157 (4): 355–360. arXiv : cond-mat/0003004 . Бибкод : 2000ApSS..157..355A . дои : 10.1016/S0169-4332(99)00566-8 . S2CID   95706125 .
  27. ^ Jump up to: а б с д Бхушан, Бхарат (2013). Введение в трибологию (2-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. ISBN  9781118403259 .
  28. ^ Бхушан, Бхарат; Исраэлачвили, Джейкоб Н.; Ландман, Узи (13 апреля 1995 г.). «Нанотрибология: трение, износ и смазка на атомном уровне». Природа . 374 (6523): 607–616. Бибкод : 1995Natur.374..607B . дои : 10.1038/374607a0 . S2CID   4263053 .
  29. ^ Бхушан, Бхарат (28 апреля 2008 г.). «Нанотрибология, наномеханика и характеристика наноматериалов». Философские труды Лондонского королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 366 (1869): 1351–1381. Бибкод : 2008RSPTA.366.1351B . дои : 10.1098/rsta.2007.2163 . ISSN   1364-503X . ПМИД   18156126 . S2CID   25593355 .
  30. ^ Ход, Одед (20 августа 2012 г.). «Сверхсмазывающая способность - новый взгляд на устоявшуюся парадигму». Физический обзор B . 86 (7): 075444. arXiv : 1204.3749 . Бибкод : 2012PhRvB..86g5444H . дои : 10.1103/PhysRevB.86.075444 . ISSN   1098-0121 . S2CID   119251977 .
  31. ^ Хирано, Мотохиса; Синдзё, Казумаса; Канеко, Рейдзо; Мурата, Ёситада (24 февраля 1997 г.). «Наблюдение сверхсмазывающей способности с помощью сканирующей туннельной микроскопии». Письма о физических отзывах . 78 (8): 1448–1451. Бибкод : 1997PhRvL..78.1448H . дои : 10.1103/PhysRevLett.78.1448 .
  32. ^ Бенневиц, Роланд (1 января 2007 г.). «Микроскопия сил трения». В Ньекко, доктор Энрико; Мейер, профессор доктор Эрнст (ред.). Основы трения и износа . Нанонаука и технологии. Шпрингер Берлин Гейдельберг. стр. 1–14. дои : 10.1007/978-3-540-36807-6_1 . ISBN  9783540368069 .
  33. ^ Динвибель, Мартин (1 января 2004 г.). «Сверхсмазывающая способность графита» . Письма о физических отзывах . 92 (12): 126101. Бибкод : 2004PhRvL..92l6101D . doi : 10.1103/PhysRevLett.92.126101 . ПМИД   15089689 . S2CID   26811802 .
  34. ^ Соколюк, Анишоара; Ньекко, Энрико; Майер, Сабина; Пфайффер, Оливер; Баратов, Алексис; Бенневиц, Роланд; Мейер, Эрнст (14 июля 2006 г.). «Управление трением на атомном уровне путем приведения в действие контактов нанометрового размера». Наука . 313 (5784): 207–210. Бибкод : 2006Sci...313..207S . дои : 10.1126/science.1125874 . ISSN   0036-8075 . ПМИД   16840695 . S2CID   43269213 .
  35. ^ Попов, Валентин Львович (2020). «Контакты с отрицательной работой «адгезии» и сверхсмазывающей способности» . Передний. Мех. англ . 5 : 73. doi : 10.3389/fmech.2019.00073 . S2CID   210840278 .
  36. ^ Чжоу, Юнонг; Ван, Анле; Мюзер, Мартин Х. (2019). «Как тепловые колебания влияют на отталкивание твердых стенок и, следовательно, на контактную механику Герца» . Границы в машиностроении . 5 . дои : 10.3389/fmech.2019.00067 .
  37. ^ Джинеш, КБ; Крылов С. Ю.; Валк, Х.; Динвибель, М.; Френкен, JWM (30 октября 2008 г.). «Термолосмазка при трении атомного масштаба». Физический обзор B . 78 (15): 155440. Бибкод : 2008PhRvB..78o5440J . дои : 10.1103/PhysRevB.78.155440 .
  38. ^ Jump up to: а б Оливер, туалет; Фарр, GM (1 июня 1992 г.). «Улучшенная методика определения твердости и модуля упругости с использованием экспериментов по измерению нагрузки и смещения». Журнал исследования материалов . 7 (6): 1564–1583. Бибкод : 1992JMatR...7.1564O . дои : 10.1557/JMR.1992.1564 . ISSN   2044-5326 . S2CID   137098960 .
  39. ^ Снеддон, Ян Н. (1 мая 1965 г.). «Связь между нагрузкой и проникновением в осесимметричной задаче Буссинеска для пуансона произвольного профиля». Международный журнал инженерных наук . 3 (1): 47–57. дои : 10.1016/0020-7225(65)90019-4 .
  40. ^ Jump up to: а б Мэтьюсон, MJ (24 ноября 1986 г.). «Измерение адгезии тонких пленок методом вдавливания». Письма по прикладной физике . 49 (21): 1426–1428. Бибкод : 1986АпФЛ..49.1426М . дои : 10.1063/1.97343 . ISSN   0003-6951 .
  41. ^ Jump up to: а б Сирги, Л.; Росси, Ф. (11 декабря 2006 г.). «Адгезия и эластичность при наномасштабном отпечатке». Письма по прикладной физике . 89 (24): 243118. Бибкод : 2006ApPhL..89x3118S . дои : 10.1063/1.2404981 . ISSN   0003-6951 .
  42. ^ Шошкевич, Роберт; Риедо, Элиза (22 сентября 2005 г.). «Время зарождения наноразмерных водных мостов» . Письма о физических отзывах . 95 (13): 135502. Бибкод : 2005PhRvL..95m5502S . doi : 10.1103/PhysRevLett.95.135502 . hdl : 1853/45727 . ПМИД   16197146 .
  43. ^ Бхушан, Бхарат (1 января 2007 г.). «Адгезия многоуровневых иерархических систем прикрепления в лапах гекконов». Журнал адгезионной науки и техники . 21 (12–13): 1213–1258. дои : 10.1163/156856107782328353 . ISSN   0169-4243 . S2CID   137062774 .
  44. ^ Ачанта, Сатиш; Селис, Жан-Пьер (1 января 2007 г.). Ньекко, доктор Энрико; Мейер, профессор доктор Эрнст (ред.). Нанотрибология МЭМС/НЭМС . Нанонаука и технологии. Шпрингер Берлин Гейдельберг. стр. 521–547. дои : 10.1007/978-3-540-36807-6_23 . ISBN  9783540368069 .
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b400b67e748fefe88529b960f111744b__1716518580
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b4/4b/b400b67e748fefe88529b960f111744b.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Nanotribology - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)