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Zusammenfassung Temperatur ist einer der bestimmenden Faktoren, die die Reibung von Festkörpern beeinflussen. Ein unerwünschter Zustand mit hoher Reibung wurde bei kryogenen Temperaturen allgemein berichtet, da thermisch aktivierte Prozesse, gemäß der konventionellen Arrhenius-Gleichung, verboten sind. Dies hat enorme Schwierigkeiten für die Schmierung bei extrem niedrigen Temperaturen in der Industrie mit sich gebracht. Hier entdecken die Studien einen mit Wasserstoff korrelierten sub-Arrhenius-Reibungsverlauf in wasserstoffhaltigen amorphen Kohlenstofffilmen (a-C:H) bei kryogenen Temperaturen, und eine stabile ultrawenige Reibung über einen breiten Temperaturbereich (103–348 K) wird erreicht. Dies wird auf eine wasserstoffinduzierten milden strukturellen Ordnungswandlung zurückgeführt, die durch maschinelles Lernen basierte molekulare Dynamiksimulationen bestätigt wird. Die anomale sub-Arrhenius-Temperaturabhängigkeit der Rate der strukturellen Ordnungswandlung wird gut durch ein quantenmechanisches Tunneln (QMT) modifiziertes Arrhenius-Modell beschrieben, das mit der quantenmechanischen Delokalisation von Wasserstoff in tribochemischen Reaktionen korreliert ist. Diese Arbeit offenbart einen mit Wasserstoff korrelierten Reibungsmechanismus, der die Arrhenius-Temperaturabhängigkeit überwindet und einen neuen Weg zur Erreichung ultraweniger Reibung unter kryogenen Bedingungen bietet.
Chen et al. (Di,) haben diese Frage untersucht.