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【24h】

トライボケミカル反応のマルチフィジックス計算科学シミュレーション

机译:摩擦化学反应多功能计算科学仿真

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摘要

ダイヤモンドライクカーボン(DLC)は低摩擦·低摩耗といった優れたトライボロジー特性を有しており、ハードディスクやエンジンなど多くの分野で固体潤滑剤として使用されている。しかし、DLC は摩擦を繰り返すことで摩擦係数が急上昇することが実験的に知られており、長時間の使用に対して不安定であることが問題となっている。ここで、DLC 膜への元素添加及び膜表面への終端基の付与を行うことで、DLC 膜の低摩擦特性や安定性が向上することが報告されている。DLC 膜の摩擦プロセスは、摩擦と化学反応が複雑に絡みあったトライボケミカル反応であり、DLC 膜の摩擦特性·安定性を向上させるためには、元素添加及び終端基がDLC 膜のトライボケミカル反応に与える影響を詳細に理解する必要がある。そこで、トライボケミカル反応の詳細を解明するために、著者らが独自に考案したTight-binding 量子分子動力学法に基づく摩擦シミュレータを開発した。次に、開発した摩擦シミュレータと第一原理計算手法を用いて、DLC 膜における元素の添加及び終端基の変更がDLC 膜のトライボケミカル反応に与える影響とそれらがDLC 膜の摩擦特性に与える影響について検討を行った。本稿では、それらの研究成果について紹介する。
机译:金刚石如碳(DLC)具有优异的摩擦性质,如低摩擦和低磨损,并且用作许多领域的固体润滑剂,如硬盘和发动机。然而,DLC在实验上知道,通过重复摩擦,摩擦系数迅速增加,并且对于长期使用来说是不稳定的问题。这里,据报道,通过将DLC膜和端部施加到膜的表面来改善DLC膜的低摩擦特性和稳定性。 DLC膜的摩擦过程是一种摩擦反应,其中摩擦和化学反应复杂,DLC膜的元素加成和终止组是DLC膜的摩擦化学反应,以改善DLC膜的摩擦特性和稳定性。有必要了解对给定的影响。因此,为了阐明摩擦化学反应的细节,我们开发了一种基于紧密结合量子分子动力学方法的摩擦模拟器,其作者独立于紧密结合量子分子动力学方法设计。接下来,将DLC膜的元素的影响和DLC膜对DLC膜的微孔化学反应的影响及DLC膜的影响使用发达的摩擦模拟器和进行第一个主要计算方法研究。在本文中,我们将介绍这些研究结果。

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