2024, Nano Letters——石墨结构超润滑中的秘密：纳米第三体层如何影响摩擦与导电性

主要观点总结

本文研究了石墨/石墨接触中的结构超润滑现象，重点关注了纳米尺度第三体层的演化行为。通过原位揭示第三体层的形貌变化，同步测量摩擦与导电性，提出了量子隧穿有效厚度模型来解释亚纳米第三体层的恒定体积特性。研究发现受限分子的方向性传输引发第三体层的弹性变形，局部石墨直接接触。这项研究为探究纳米尺度限制环境下的物质动力学提供了方法。

关键观点总结

关键观点1: 结构超润滑现象的研究

通过石墨/石墨接触实现结构超润滑，揭示滑动表面间受限纳米尺度第三体的演化。

关键观点2: 第三体层的形貌演化

利用循环保持–滑动测试中的摩擦力和导电性测量，原位揭示了由空气引入的第三体层的形貌演化。

关键观点3: 量子隧穿有效厚度模型

提出量子隧穿有效厚度（deff）模型，解释亚纳米第三体层的恒定体积特性，并观察到一个具有亚纳米厚度的恒定体积第三体层。

关键观点4: 受限分子的方向性传输

发现受限分子的方向性运动引发第三体层的弹性变形，导致局部石墨直接接触。

关键观点5: 研究方法和贡献

使用导电原子力显微镜进行原位测量，实时记录摩擦力和电流的变化，揭示了第三体层在滑动过程中的演化行为。通过对比实验和模拟结果，深入理解了第三体层在超滑系统中的动态行为。

文章预览

文章链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c05174 亮点： 超润滑状态的研究 ：首次通过石墨/石墨接触中实现的结构超润滑，原位揭示第三体层的演化行为。 摩擦与导电性的同步测量 ：通过循环保持–滑动测试，将第三体层的形貌变化与其摩擦和导电性能关联分析。 量子隧穿有效厚度模型 ：提出了量子隧穿有效厚度（deff）模型，解释了亚纳米第三体层的恒定体积特性。 方向性分子传输机制 ：发现受限分子的方向性运动引发第三体层的弹性变形，并导致局部石墨直接接触。 摘要       揭示滑动表面间受限纳米尺度第三体的演化，对于理解固体接触的摩擦和电学特性至关重要 。在本研究中，通过石墨/石墨接触实现的结构超润滑（一种无磨损和超低摩擦的状态），我们 利用循环保持–滑动测试中的摩擦力和导电性测量，原位揭示了由空气引入 ………………………………