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高通量计算二维材料界面摩擦

High-throughput calculation of interfacial friction of two-dimensional material

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建立了基于第一性原理方法研究二维材料界面摩擦的高通量计算程序,该程序实现了自动化批量建模、批量提交任务、多任务并发计算,以及计算结果自动收集、处理和图像绘制,使用该程序可以节省时间.采用此程序计算了不同层间距离下双层氮化硼和双层石墨烯的滑移势能面,及层间界面摩擦力和摩擦系数.研究发现,随着层间距离减小,双层氮化硼界面的平均摩擦力近似线性增大,摩擦系数为0.11—0.17,双层石墨烯界面摩擦力先增大后减小再增大,其摩擦系数在12 nN载荷下达到最小值(0.014),这些结果与已有研究结果一致,验证了该计算程序的可靠性.此外还研究了表面氢化和氟化对双层氮化硼界面摩擦的影响,发现氟化氮化硼/氮化硼界面的摩擦系数更低.

崔子纯、杨莫涵、阮晓鹏、范晓丽、周峰、刘维民

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西北工业大学材料学院, 先进润滑与密封材料中心, 西安 710072

西北工业大学, 伦敦玛丽女王大学工程学院, 西安 710072

中国科学院兰州化学物理研究所, 固体润滑国家重点实验室, 兰州 730000

第一性原理方法 高通量计算 势能面 摩擦系数

国家重点研发计划陕西省自然科学基金重点项目陕西三秦学者高分子电磁功能材料创新团队项目

2018YFB07038002021JZ-07

2023

10.7498/aps.72.20221676

物理学报
中国物理学会，中国科学院物理研究所

物理学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.038
ISSN：1000-3290
年,卷(期)：2023.72(2)
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