原子论的摩擦性能的C (100) 2 x1-h表面

文摘

基于密度泛函理论(DFT)从头开始计算被用来调查的地对地交互和摩擦行为两个氢化C(100)二聚体表面。氢原子的单层应用于完全放松C (100) 2 x1表面有成排的C = C 1.39二聚体的键长。获得了C (100) 2 x1-h表面(碳氢键长度1.15)被放置在一个大的真空空间和翻译向对方。4.32表面分离的有凝聚力的国家大约0.42 eV是稳定的。增加表面的电荷分离二聚体估计这种分离有一个0.04 e的氢原子转移到碳原子。Mayer债券订单计算碳碳和碳氢键和被发现是0.962和0.947,分别。σ碳氢键并没有改变很大的完全分离的状态。大大降低了电子密度差异氢原子在相反的表面被发现,而且分配给泡利斥力的影响。表面被翻译相对于彼此的(100)面,摩擦力是获得板间距的函数,它产生了摩擦系数0.157。

1。介绍

碳基表面的电影现在无处不在的低摩擦障碍互动机构的磨损率。他们发现在信息存储行业广泛使用的为保护电影读写硬盘表面和敏感传感器不受伤害摩擦在增量和在某些情况下有目的的head-to-disk联系(1,2]。因为这个工业的重要性,丰富和广泛的文学存在的理论和实验研究探索这些复杂的基本属性和不同表面的电影3,4]。这些研究单晶金刚石表面的范围内被广泛使用作为模型的大规模工业表面更重要。从这些研究中获得的见解帮助社区了解表面能量流程,包括最近的表现超级润滑hydrogen-covered表面(5,6]。

碳膜沉积在精力充沛的情况下承担复杂的非晶结构,依赖于准确的沉积条件。具体来说,表面磨损程度的保护已归因于电影属性可以通过操纵沉积参数,定制的前体材料,和postdeposition处理,这会导致电影的结合,从“呈”柔和的电影。在大多数情况下一个高度密集,类金刚石薄膜是寻求3]。的主要指标之一用来预测这个属性的四面体地绑定carbon-to-carbon原子中包含的电影。这一重要指标是发现与许多重要的机电特性,包括膜硬度、密度、和光学差距(7,8]。

最近高质量氢化钻石表面已经被提议作为阴极材料,他们的负面电子(NEA)亲和力让他们高效和健壮的材料(9- - - - - -11]。先前的从头开始理论研究阐明NEA机制由于氢的强键的表面πC = C债券重建钻石表面(12,13]。相信这些表面电子态也观察到两个hydrogen-covered钻石表面之间的超级色状态(6,14]。显著降低界面摩擦机制氢化碳表面进一步阐明了表面光谱学和紧束缚量子力学方法(15]表明保税氢原子钝化表面的碳悬空键,从而减少胶表面之间的相互作用(16]。这些表面的氟化也一直在探索,以进一步减少摩擦系数(咖啡);特别指出,积累的重要表面负电荷氟原子及其严格的表面结构,由于强烈的横向相互作用,导致一个强大的斥力之间的相互作用表面(比当氢终止)17]。这减少摩擦表面之间的相互作用可以包括工业和环境的重要性5,18,19]。

钻石和其他晶体表面的摩擦特性与经典方法探测和ab initio-based计算(6,14,20.- - - - - -22]。通常,创建一个板的表面相互作用模型,不仅表面的结晶特性方面正在调查也足够的材料大部分准确模型所需的属性,而计算容易处理。经典方法通常需要解决牛顿运动方程在时间条件下,允许使用非常大的材料模型已经广泛应用于氢化盈利钻石表面由哈里森和同事(20.,23]。这个报告的主题是应用程序基于密度泛函理论(DFT)的从头开始计算的交互氢化C (100) 2 x1表面探索电子和键合结构的变化在这些表面的摩擦作用。这项工作的主要推力将电子电荷的运动在地对地的交互和相称的排斥国家的性质之间的表面。

2。C (100) 2 x1-h模型和计算方法

我们开始讨论使用的板模型的计算,首先要考虑的是放松的(100)面金刚石,其中包含有重大碳碳双键的不饱和二聚体字符已成功携带Diels-Adler反应(24]。C(100)表面的高表面能方面,DLC表面的增长面临的电影之一。其解理能源最高在主要钻石表面飞机,及其表面化学和有趣的电子结构是主要原因使用它作为我们研究的重点25,26]。

作为准备地对地的相互作用的研究,我们组建了一个C (100) 2 x1钻石表面的板模型(前加氢)并计算其轻松的几何结构和电子状态(模型和结果没有显示这项研究集中在氢化表面)。这个模型包含8个碳原子层(不包括二聚体)在大型真空空间被设定为40倍的层间距,以确保最小影响slab-to-slab交互。DFT从头开始理论,作为DMOL实现代码(27,28),用于探测电子和几何效应相互作用的重要表面。这个实现的密度泛函理论是一个总电子计算和不使用伪势或冷冻电子核心。三维细胞结构是使用一个4×2×1网格采样Monkhorst-Pack计划(较大的采样是探索和发现不屈服任何重要的优势)。局域密度近似(LDA)用于exchange-correlation Perdew和王使计算变得易于处理的交互(29日]。我们应该注意,密度泛函理论并不善待范德瓦耳斯就是secu * tanu减去vdW()的相互作用。特别是,LDA的使用近似的exchange-correlation交互(假设交换和电子密度的相关性是一个功能的评价)会导致高估的结合能。相反,广义梯度近似或GGA(考虑电子密度的梯度的评价)经常低估了结合能和导致浅或平面吸附概要文件(30.,31日]。最近一直努力在DFT(包括色散力32,33]。这些努力的结果通常产生一个内聚能增加DFT相比没有修正。以来,就是secu * tanu减去vdW显式包含力量增加的结合能GGA结果,LDA将用于这项研究因为我们感兴趣的相对变化与板间距和偏移量。使用数值推导的基础上,包括极化函数。自洽场理论(SCF)的计算被认为是聚合周期之间的最大偏差小于10的时候⁻⁶哈特里。改善自洽场收敛,涂被允许收取费米能级的轨道在0.01公顷。几何被认为是融合基于迭代的键长变化,能量和力梯度(5.0×10⁻³2×10⁻⁵哈,和1×10⁻²Ha /波尔,职责)。底部碳原子层固定举行了这个模型的计算,而所有其他碳原子被允许放松。这种优化的结果清楚地表明存在表面的二聚体结构计算债券的长度为1.39,这大约是在C碳碳键的长度₂H₄,是在良好的协议与先前的从头开始计算,探索这个表面(13]。

hydrogen-covered电子结构的C (100) 2 x1表面已经被各种以前探索作者发现单层覆盖表面是最稳定的13,30.]。开始探索氢与C (100) 2 x1表面,前面优化二聚体表面饱和与前面描述的氢原子和优化。获得的优化(放松)表面如图1(一)突出的氢原子之间的相互作用表面碳原子。碳氢键和碳碳键长度的1.15和1.61后得到优化;这些长度是类似于乙烷和先前的计算债券的长度(13]。这个表面的电子结构变化明显的观察到在干净的表面上。然而,C(100)二聚体表面态密度(DOS)包含可辨认的π,π*,σ,σ*州,monohydride表面DOS(见图1(d),多从外部获得氢和前两个碳原子层)是分离与清晰的带隙~ 3.3 eV (DFT被低估带隙)。的σ碳氢键状态可以很容易地确定在DOS峰值−4 eV测量范围从价带最大(VBM)(见图1(d)),是由于氢原子1 s轨道的相互作用和碳2 p。州本地化的传导带在很大程度上是由氢层。地图电子密度的差异(总密度-密度由于单独的原子)启用可视化的浓度或删除电子密度和呈现在图2(一)切开表面平行于碳氢债券方向。二聚体之间的电子密度的积累碳和氢原子定义了碳碳和碳氢键。Mayer债券计算订单的0.962和0.942两个债券,分别(见表1),进一步支持可视化和表示减少π债券的二聚体(34]。计算马利肯电荷分布的地方0.085 e表面正电荷氢原子和−0.102 e收取碳原子的二聚体(见表1)[35]。这表面电荷分离收益率著名的偶极层观察到其他类似的计算和NEA观察在这个表面背后的机制。表面偶极矩的形成也被认为是一个重要的贡献者表面反应性,导电性,这个表面的润湿特性36]。最低的能源电子轨道主要集中在二聚体是由于σ碳碳键(见图2(d))。最高占据轨道主要集中在碳氢键(如图2(e))显然是由氢原子1 s和C 2 p组件和显示,这个轨道重叠相邻的氢原子。

图1

(a)表面的二聚体几何完全放松的C (100) 2 x1-h;(b)间距之间的粘性状态和几何C (100) 2 x1-h表面在4.32二聚体carbon-to-opposite表面二聚体碳间距;(c)的几何slab-to-slab dimer-to-dimer间距3.24排斥状态;二聚体(d) DOS和第一个碳原子层(a)部分所示,实线是DOS,虚线变部分DOS和虚线p-states部分DOS, VBM = 0电动车;(e)类似的DOS的有凝聚力的国家部分(b)所示;(f)类似的DOS (c)之间的排斥相互作用的表面。灰色球体代表碳原子和白色是氢原子,在所有数据。

图2

³ σ σ σ σ σ σ (a)电子密度差图通过碳氢键的二聚体平行设在的C (100) 2 x1板,黑色=(−10%)(−5%),深灰色=(−5%)(0%)密度损失,浅灰色=(0%)(5%),和白色=(5%)(10%)密度增加,插图是相同的地图−100% + 100%四个相等的步骤从密度损失获得部分(a)和显示小密度增加;然而,一些+ 25%±25%浅灰色区域密度差异略二聚体中的碳原子之间可见。(b)电子密度图通过上下石板上的碳氢键二聚体与净粘性分离稳定时,电子密度不同的配色方案是一样的部分(一个);插页地图通过降低板坯二聚体碳氢键与配色方案在插图(a)部分,显示更多的电子密度建立碳碳原子之间的二聚体(a)。(c)通过碳氢键电子密度图的上部和下部板二聚体分离有一个净排斥相互作用,电子密度不同配色方案是一样的(a)部分反对二聚体氢原子之间的黑斑,有负面电子密度差异,并分配给泡利排斥这种分离;插图是地图,通过降低板坯二聚体碳氢键与配色方案在插图(a)部分,没有电子密度建立碳碳原子之间的二聚体。(d)的最高占据轨道地图以二聚体的C (100) 2 x1-h通过碳氢键,平行于表面浅色深色负相,设在积极;绘制步骤从0.02−−0.01−0.01 0,0到0.01,0.01到0.02电子/;由于轨道占优势碳碳键和碳原子之间的最高价值。(e)的最高占据轨道地图以碳氢键C (100) 2 x1-h表面通过碳氢键,配色方案是一样的(d)部分;由于轨道占优势碳氢键相邻的氢原子之间存在重叠在不同的二聚体。(f)类似的地图最高占据轨道以二聚体的C (100) 2 x1-h地对地的相互作用在分离净粘性稳定,由于轨道占优势碳碳键几乎没有变化(d)部分。(g)类似的地图最高占据轨道以碳氢键当板净粘性稳定;由于轨道占优势碳氢键与邻近的氢原子在不同的二聚体之间没有重叠。(h)类似的地图最高占据轨道围绕板正在经历一个排斥相互作用时的二聚体;由于轨道占优势碳碳键现在高轨道值从碳原子之间的碳碳键的下面和外面。(i)类似的地图最高占据轨道以碳氢键当板交互体验净斥力;由于轨道占优势碳氢键现在邻国之间存在重叠氢原子在不同的二聚体。

因此,hydrogen-saturated C (100) 2 x1表面包含一个表面偶极层的脂肪族自然是显示在其电子结构。概述了这个表面电子结构的变化从一个由烯性格,及其合成的化学、脂肪族居多的表面,使得进一步的表面化学困难,导致了这个表面的稳定。

3所示。结果与讨论

3.1。方法的C (100) 2 x1-h板

开始我们的研究的两个C (100) 2 x1-h之间的摩擦表面,放置两个前面描述的氢化表面面对彼此在一个大型真空空间最小化不必要的交互。我们冻结了外碳层在每一板,允许所有其他层,包括表面氢原子,放松的石板是增量和相应的拉近。图1(b)说明了板的布置和它们之间的距离定义为对立的二聚体碳原子之间的距离。的表面电荷分布广泛的间隔(不相互影响的)从单一板板不会改变结果(数据未显示),支持缺乏slab-to-slab交互在这些分离的距离。检查板的DOS进一步保证方案的鲁棒性(大型真空空间的利用率)。总能量的变化逐步随着表面如图3(一个)。没有表面的相互作用计算,直到他们相距约6.5,净稳定和增加强度开始,直到大约4当交互变得迅速排斥。的深度计算稳定在4.32是0.42 eV(总能量增量小板的分离-分离板的总能量),明显大于先前这种交互的计算(6,14]。然而,附着力的工作定义为能量分离两个表面除以细胞区域(在这个例子中~ 0.133 J / m²),优于先前的AFM研究使用hydrogen-covered金刚石单晶表面和金刚石层面的小费约单原子在其顶点(~ 0.159 J / m²)和一个最近的研究(111)和C(001)表面(37,38]。互动的有趣的是,研究氢化钻石表面使用大相径庭从头开始理论,大多数使用超级细胞方法以及伪势,也发现了相似的弱束缚态(6]。相比之下,使用小分子作为计算模型表面的交互以及达到这个方法产量只有强壮的排斥势垒(39]。散度在这些计算结果显示了需要一个适当的板尺寸正确这种弱相互作用模型。

(一)

(b)

(c)

(d)

(e)

(一)
(b)
(c)
(d)
(e)

图3

1 2 μ (a)的总能量差与分离配置(25)的两个C (100) 2 x1-h表面逐步减少分离,一个有凝聚力的相互作用在大约4.5分离观察越来越排斥相互作用在小间距(碳原子之间的距离来衡量二聚体之间的上、下表面)。(b)总能量的交互的C (100) 2 x1-h表面固定的距离和负载在表面滑(100)面:开环负载0.0326 nN,露天广场负载0.4034 nN,固体循环负载1.1694 nN,坚实的平方负载2.3590神经网络。(c)(图3.24几何表面相互作用的(c))~ 1.2 nm译成相对最小值时,间隔显示反对氢原子的相对位置。(d)电子密度不同的地图(c)着色部分中描述的人物(c),(e)摩擦力来自部分(b)作为应用负载的函数,摩擦系数= 0.157。

因此,压缩的C (100) 2 x1-h表面(见图1(b))结果在大约2.28稳定状态(氢atom-to-opposing氢原子)分离(或4.32碳atom-to-opposing碳原子的二聚体,见图1(b)),此后一个强大的层间斥力。

凝聚力的表面几何配置(见图1(b))变化小的C (100) 2 x1-h表面。碳氢键在1.11已经萎缩了约0.04从自由表面和与更大的电荷分离的二聚体在这个配置(见下页),碳碳键的长度保持在其自由板的价值一样H-C-C角1.61 113.4°。有趣的是,碳氢键之间的夹角对相反的板坯表面大约是9°和信号的初期slab-to-slab斥力的影响,尤其是在碳氢键。重大变化在表面附近的电荷分布的板已经逐步进入附近的接触。在这种几何,弱凝聚力,大约0.04 e(净+ 0.125 e)从氢原子转移到二聚体中的碳原子(净−0.144 e),从而增加了电荷分离,因此表面偶极矩(见下表1)。增加表面偶极子对峰值由于几乎没有影响σ碳氢键状态大约4.5 eV VBM的下面。其余的价带(见图1(e))也变化小的VB分离状态。相比之下,传导带的形状变化明显two-peak结构下缘的乐队大约在3.0 eV。它主要由空氢原子1 s州(见图1(e))。电子密度的不同映射如图2(b)描述之间的密度增加碳原子表面二聚体和增加集中在氢原子,这类似于分离板的密度图(见图2(a))。增加显示的密度差的范围(见图2然而,(b)插图),揭示了一个更大密度的增加集中稳定的二聚体碳原子之间的配置和一个稍微密度集中在这个配置(比较插图的氢原子的数字2(一)和2(b))。轨道以二聚体允许更全面的描述一个潜在的板间相互作用。数据2(f)和2(g)目前以占据最高的水平σ碳碳和碳氢键,分别。小变化中可以看到σ碳碳相比,相同的轨道板图分开2(d)的空间范围σ碳氢键轨道,如图2(g),似乎至少定性简约,让它不再重叠在邻近的氢原子在不同的二聚体。这可能是由于前面提到的增加净正电荷的氢原子几何学。二聚体碳碳键的梅耶尔键序是0.962,也就是分离板。碳氢键的顺序是0.947,从独立的板略有增加。

因此,随着板逐步方法,浅能量最低4.32是观察到,有表面几何相似计算分离板稍微简约但碳氢键和一个大约9°角碳氢键之间相反的表面。一个额外的氢原子的电荷转移到碳原子发生二聚体。电子密度的增加二聚体中的碳原子之间观察到在一个更微妙的增加氢原子(C (100) 2 x1-h相比)。占据最高的电子态以碳氢键显示减少interdimer重叠在邻近的氢原子在同一表面上,我们分配增加正电荷氢原子中心收缩的空间范围轨道站点。

进一步压缩层迅速减少总能量的差异,成为高度排斥(见图3(一个))。图1(c)提出的几何配置沿着这排斥的曲线的interslab距离3.24(相反的二聚体之间碳)作为一个说明性的例子。二聚体碳碳键的长度在1.60几乎没有变化;相比之下碳氢键已经进一步收缩约1.08。或许更重要的是比这些键长变化的变化总体二聚体几何表面上。其中,最引人注目的是大幅增加对方碳氢键之间的夹角(见图1(c)和表1),大约34°和碳氢键显示了影响表面的压缩。这个戏剧性的影响已经以前讨论的基于分子动力学(MD)的计算,指出这是在更高的压缩对方氢原子的碳氢键相互“旋转”最小化他们的联系40]。明显弯曲碳氢键的二聚体对板坯表面(H-C-C角增加到116.7°,见图1(c)和表1在这个slab-to-slab分离)发生。马利肯指控已经改变了小(见表1)。相比之下,梅耶尔债券二聚体碳碳和碳氢键订单明显下降到0.945和0.933,分别说明这些表面的削弱债券由于排斥的压缩下表面。电子密度的改变差异也观察到这种几何。图的插图2(c)提出了不同地图这slab-to-slab间距;它显示没有增加密度沿碳碳键从而支持其更低的键序。图2(c)显示了密度差,在一个更加敏感的范围,一个大型的电子密度下降(黑色区域)氢原子之间的真空空间大约在相反的板坯表面观察到。我们分配这个大减少,这也不是在其他几何图形(比较数据2(一)和2(b)),泡利不相容原理的斥力的影响,必须集中在或接近二聚体的氢原子。最高占据了碳碳二聚体表面状态集中在图所示2(h),碳氢键的弯曲的影响尤其明显。高轨道的位移值的中心碳碳键之间的二聚体,二聚体和第一碳层(数据进行比较2(d)和2(f)),这些碳原子之间的电子密度降低。这个碳原子中心之间的电子密度减少,削弱了二聚体债券,从而降低它的键序。我们注意到,由于指出“弯曲”的碳氢键向表面同样分阶段在邻近的氢原子轨道的重叠在最高的占领的国家集中在slab-to-slab几何中的碳氢键增加相比,稳定配置(见图2(我))。

因此,对于slab-to-slab间距小于~ 4.3预计石板之间强烈的排斥。小间距的影响是变形的几何二聚体通过增加之间的夹角对上部和下部·hc·债券,表明氢原子对相反的表面“旋转”,而碳氢键角弯曲板表面。这些几何变化是由于泡利斥力的影响,这显然是观察作为一个废弃的电子密度区之间的真空空间反对氢原子对,削弱了二聚体通过删除内的成键的电子密度σ碳碳和减少碳碳和碳氢键的强度。

3.2。Slab-to-Slab原子论的摩擦

调查与滑动摩擦的变化我们已经采用的理论和过程钟和Tomanek和翻译了板相对于彼此的(100)面在不同interslab间距,同时放松整个结构(受约束以前讨论的)每一步(41]。我们假设整个two-slab结构平衡每一步的翻译在表面,相对运动的范围很小。图3 (b)组装产生的家庭互动的曲线通过这个过程。每个曲线在这个图得到一个固定的间距和界面加载。作为分析这些曲线的前奏,我们探索其中许多长滑动距离说服自己,他们确实是周期性(~ 2.5)和没有更多的结构如图3 (b)。因此获得的曲线都是在大约相同的相对范围,包括最大和最小的曲线的交互,因此代表了各种表面的潜在的起皱。一般来说,曲线上的氢原子通过最大反对表面是一致的。深度(能量最大到最小)的曲线随负载和增加泡利排斥的反射板将更加紧密地联系在一起。同样,总能量的减少值,观察作为一个增量抵消能源更多的负载,反映了同样的排斥机制。我们将使用前面讨论的高能状态神经网络加载(图2.363 (b))的影响来说明滑动层板的几何形状。注意,遇到重要的相对稳定是由于板滑从这个位置,在一个固定的间距,约为1.2。图3 (c)给的几何配置。相比完全一致和高度稳定几何,这种状态带来的几何表面每个板上氢原子在相反的位置之间的大约一半的脸。在这种几何碳氢键延长1.10,和H-C-C角减少到114.1°。净增加稳定因此高度相关的重大变化这个角和必须反映的变化表面之间的排斥力。众所周知,网络重叠的氢原子1 s轨道和碳sp3杂化轨道快速减少随着角度的增加,因此重要的角的变化直接导致计算总能量的变化(42]。电子密度变形几何映射,如图3 (d)支持这一观点。与排斥电子密度差异观察氢原子之间的对齐几何,碳氢键的抵消和氢原子相反脸上减少这种影响,并允许H-C-C角向的小放松自由的平衡几何C (100) 2 x1-h表面(113.4°)。一般来说,翻译的板在固定间距,指出和讨论相互作用减弱,然后构建一个近似2.5一段由于表面hydrogen-to-hydrogen间距。

摩擦力作用于滑动面获得从图3 (b)使用钟的方法(41]。策划力与正常负载得到摩擦系数约为0.157(见图3 (e))。这个值是令人惊讶的同意一个医学博士计算潜在使用键序方法(43和类似的表面与AFM测量2,39),但小于获得使用大规模的MD模拟扫描力显微镜(SFM)实验,其中包括一个球形的MD模型提示(44]。这个范围的协议是可以理解的摩擦建模是水平速度的依赖;相比之下本研究假定在每一增量步平衡的对立的表面。尽管如此,我们注意到,目前的结果表明,摩擦力是线性负载范围研究,与力场基于非线性的结果虽然在宽负载范围(20.]。获得剩余摩擦力如果摩擦力与载荷曲线外推到零在图3 (e)(20.,39]。然而,我们不能折扣在下面的摩擦力非线性行为的负载范围探测在这个报告。

关于目前的摩擦系数的大小和它与以前的结果,很明显,他们在低端。佩里和哈里森发现;尽管他们探索一个更大的负载范围(40,努力用DFT伪势的结果,面波,GGA没有透露一个能量的存在在任何slab-to-slab间距最小。此外,他们的计算值被标注为“过低”(6]。的另一项研究小离散模型用于氢化表面以及达到这个价原则分割方法和设置没有找到能量最低two-slab模型接近,和作者获得了摩擦系数显然没有残余摩擦力为零负载(39]。

关于剩余摩擦力为零负荷,流行的胶粘剂微观摩擦模型,例如,罗琳和DMT通常应用于AFM-based摩擦测量每个展览一个非零接触面积在零负荷和最小正常负载展品零接触(45]。这些纳米尺度接触配方包括引力(JKR短程粘附和DMT远程表面力)中失踪的用力撞墙排斥用来推导赫兹的模型。相信类似的胶粘剂部队非零摩擦的根源在零负荷。

4所示。结论

DFT计算用LDA的形式揭示了一个内聚的状态两个C (100) 2 x1表面钝化的单层氢(间距为4.32)。这种状态的特征是强烈的表面电荷转移氢原子第一层板和一个碳原子的二聚体的表面碳碳的相对增强。没有改变H-C-C键角观察到由于缺少排斥slab-to-slab间距。无显著变化最高占据轨道以碳氢键是观察。事实上,这种状态出现相同的叠加状态单C (100) 2 x1-h表面,表明没有直接地对地化学键相互作用。相比之下,排斥相互作用的两个板间距小于粘性状态的二聚体几何特征是显著变化可以分配给在这近斥力的影响。可视化电子密度的斥力的作用是促进使用专门电子密度不同地图显示大幅降低密度上的氢原子之间相反的表面。板设置在越来越接近翻译(100)平面上的总能量通过最大值和最小值,当表面氢原子是指向对方,对方碳氢键之间,分别。没有观察到债券打破这些运动的结果。摩擦系数()获得的关系计算摩擦力外加负载和被发现是线性的残余部队在零负荷。这残余力量之间的讨论有凝聚力的国家分配给C (100) 2 x1-h石板和符合相关理论(JKR和DMT)的纳米尺度接触和摩擦。

磁记录技术使用一套快速发展的材料表面获得更高的信息密度的存储磁盘。在这些材料中最重要的碳存储介质上的大衣。这nanothick电影保护记录的信息环境和机械降解。现在大量的工作集中在进一步致密化表面的电影尤其是考虑到短期内采用heat-assisted磁记录需要进一步扩展这个录音技术(46]。目前的研究已经取得了驯良的近似这些先进的电影。C(100)表面的一个主要增长表面这些COC的影片允许的可转移性主要从这项研究中学习。COC的沉积发生在真空空间可能会有重大的氢分压,因此,随着这些电影变得精力充沛的条件下氢有可能饱和的表面完成的电影。此外,C(100)预计将丰富的表面,从而成为氢化。由于倒在表面偶极矩(积极的)引起的氢钝化的悬空债券及其伴随的重排表面上,大幅降低表面的润湿的广泛使用的磁盘表面perfluoro-lubricant预计[47]。这种变化将使它更难以稳定表面的润滑剂和保持所需的厚度。在媒体COC之间的界面摩擦和读写传感器是由于粘附组件(建模)和应用负载(显然包含剪切组件不被认为是在这项研究中)(2]。已经有大量减少这些交互体的表面粗糙度随着录音技术进展(现在接近原子附近平滑~ 1 - 3平均粗糙度)。因此,粗糙面接触的模型可能不再是一个完全准确的摩擦的交互模型。这些表面之间的相互作用在本研究中使用的负载不会引起损伤表面和强化加氢在这个结果的基本作用:保持表面在高负载和钝化π二聚体债券与合理重建钻石表面惰性层。

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