MoS2納米摩擦特性及其調(diào)制和金屬表面擴散的理論研究.pdf

1、本論文第一部分采用基于密度泛函理論的第一性原理方法研究了MoS2固體潤滑劑層間納米摩擦特性及其調(diào)制。研究結(jié)果有助于在原子、分子層次理解納米摩擦現(xiàn)象，也為在微觀上調(diào)制摩擦特性提供一些新的思路和方法。第二部分采用分子動力學模擬方法研究了小原子團簇在一些金屬表面擴散特性。研究結(jié)果有助于理解薄膜生長早期在亞原子單層原子擴散的機理。其主要結(jié)果如下：（1）采用第一性原理方法研究了兩層 MoS2薄片間的摩擦特性：隨著正壓力增加層間摩擦力增加，基本符合

2、阿芒頓定律。另外，隨著正壓力增加，層間摩擦勢能面不同，主要反應在摩擦過程中兩層MoS2薄片不同位形下的界面間的電荷相互作用不同。（2）采用第一性原理方法研究了層內(nèi)應變對兩層MoS2薄片間的摩擦特性的影響：對層內(nèi)施加雙軸向拉應變的情況下，層間摩擦力會增加；而對層內(nèi)施加雙軸向壓應變的情況下，層間摩擦力會減少。這給我們提供一種調(diào)制摩擦的新的思路和方法。（3）采用第一性原理方法研究了法向方向外加電場對兩層 MoS2薄片間的摩擦特性的影響：MoS

3、2是半導體，隨著外加電場的增加其能帶會出現(xiàn)由半導體向金屬的轉(zhuǎn)變；隨著外加電場的增加其層間摩擦會稍有增加，但外加電場增加到足使其發(fā)生半導體向金屬轉(zhuǎn)變時，其層間摩擦急劇下降。這樣給我們提供一調(diào)制摩擦的方法，而且不用破壞其原子結(jié)構(gòu)。（4）利用分子動力學和嵌入原子勢（EAM）勢函數(shù)計算了單個增原子和空位在Fe（110）、Fe（100）和 Fe（111）三個表面上的吸附能和形成能以及擴散勢壘。研究結(jié)果表明對于增原子吸附能和擴散遷移能遵循這樣的規(guī)律

4、：Eaa(110)