原子レベルのロッキングと摩擦

固体が接触し、互いにスライドすると、摩擦現象が発生します。関連する摩擦力の起源は、現在の実験的傾向に従って、2つのきれいな結晶表面の存在を仮定することで研究されます。この研究は、固体を構成する原子間の分子相互作用によって内因的に生成される摩擦力の原子レベルの起源を理論的に明らかにし、表面の荒れや外来原子などによって外因的に生成される力は扱いません。さらに、この研究は、接触する2つの表面の構成原子が相互作用ポテンシャルにより互いに相互作用することを仮定します。この研究は、原子レベルのロッキングと動的ロッキングの2つの起源があることを発見しました。原子レベルのロッキングは、接触面上の原子の配置がスライド距離に応じて連続的に変化し、原子間ポテンシャルが任意の強さを持つときに発生します。これに対して、動的ロッキングは、動的プロセスにより配置が不連続に変わり、原子間ポテンシャルが特定の値よりも強い場合に発生します。動的ロッキングが発生するための基準が導出されます。さまざまな系を研究することで、現実の系では動的ロッキングが発生しにくいことがわかります。原子レベルのロッキングによる摩擦力は-鉄について計算されます。実験の前にもう一つ重要な発見は、完全にきれいな固体表面が用意された場合に摩擦力が正確にゼロになる特定のユニークなケースが存在することです。