Journal of Experimental and Theoretical Physics
HOME | SEARCH | AUTHORS | HELP      
Journal Issues
Golden Pages
About This journal
Aims and Scope
Editorial Board
Manuscript Submission
Guidelines for Authors
Manuscript Status
Contacts


ZhETF, Vol. 160, No. 6, p. 885 (December 2021)
(English translation - JETP, Vol. 133, No. 6, December 2021 available online at www.springer.com )

Эффективное трение и подвижность графеновых наночастиц (нанолент и нанотрубок) на плоской многослойной подложке h-BN
Савин А.В.

Received: June 12, 2021

DOI: 10.31857/S0044451021120105

PDF (1639.3K)

Методом молекулярной динамики с использованием двумерной цепной модели показано, что движение графеновых наночастиц (нанолент и нанотрубок) на плоской термализованной многослойной подложке h-BN описывается как движение частиц в вязкой среде с постоянным коэффициентом трения. Возникающее при движении эффективное трение имеет волновую природу, причиной торможения является взаимодействие наночастицы с тепловыми изгибными колебаниями листов подложки. Величина коэффициента трения монотонно увеличивается с ростом температуры и уменьшается с увеличением размера наночастицы. Для нанолент возникающее трение разделяется на два типа: на внутреннее и краевое (на трение внутренней поверхности наноленты и трение ее краев с поверхностью подложки). При длинах L<35 нм главную роль в торможении движения играет краевое, а при L>35 нм - внутреннее трение. Под действием постоянной продольной силы динамика наночастиц всегда выходит на режим движения с постоянной скоростью, значение которой прямо пропорционально величине силы и обратно пропорционально значению коэффициента трения. Моделирование движения наноленты при наличии нормальной нагрузки (давления) показывает, что рост нагрузки приводит к уменьшению внутреннего трения из-за уменьшения под нанолентой амплитуды тепловых изгибных колебаний слоев подложки и к увеличению краевого трения из-за вдавливания краев наноленты в подложку. В силу этого эффект уменьшения трения при увеличении нормальной нагрузки может наблюдаться только для нанолент достаточно большого размера (L>250 нм), когда главную роль играет внутреннее трение.

 
Report problems