Формирование и трение наносистем с углеродными поверхностями

Монография посвящена теоретическому исследованию формирования и трения на атомарном уровне наноразмерных систем, содержащих поверхности различных аллотропных форм углерода. С этой целью разработаны соответствующие атомистические модели и проведено моделирование методом классической молекулярной динамики. Для ультратонкой пленки воды, сжатой между жесткими алмазными поверхностями, показано существование твердоподобного состояния для нагрузок, превышающих приблизительно 430 МПа, и температуры 298 К. Оно характеризуется низким значением коэффициента диффузии. Расслоение графита вследствие взаимодействия с адгезивным зондом при температуре 298 К происходит для энергии взаимодействия, большей или равной 0.5 эВ на атом, когда постоянная решетки зонда равна 0.3165 нм. Показано, что нановыступ «теряет» слой графена, когда энергия составляет 0.25 эВ и 0.1 эВ при постоянной решетки зонда 0.3165 и 0.1583 нм соответственно. Установлено, что зависимость силы трения, действующей на металлические наночастицы со стороны графена, от положения их центра масс имеет пилообразную и случайную формы. Зависимость среднего по времени значения силы трения от площади контакта является линейной.