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【2h】

A Description of Multiscale Modeling for the Head-Disk Interface Focusing on Bottom-Level Lubricant and Carbon Overcoat Models

机译：用于底液润滑剂和碳外涂层型号磁盘界面的多尺度建模的描述

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摘要

The challenges in designing future head disk interface (HDI) demand efficient theoretical modeling tools with flexibility in investigating various combinations of perfluoropolyether (PFPE) and carbon overcoat (COC) materials. For broad range of time and length scales, we developed multiscale/multiphysical modeling approach, which can bring paradigm-shifting improvements in advanced HDI design. In this paper, we introduce our multiscale modeling methodology with an effective strategic framework for the HDI system. Our multiscale methodology in this paper adopts a bottom to top approach beginning with the high-resolution modeling, which describes the intramolecular/intermolecular PFPE-COC degrees of freedom governing the functional oligomeric molecular conformations on the carbon surfaces. By introducing methodology for integrating atomistic/molecular/mesoscale levels via coarse-graining procedures, we investigated static and dynamic properties of PFPE-COC combinations with various molecular architectures. By bridging the atomistic and molecular scales, we are able to systematically incorporate first-principle physics into molecular models, thereby demonstrating a pathway for designing materials based on molecular architecture. We also discussed future materials (e.g., graphene for COC, star-like PFPEs) and systems (e.g., heat-assisted magnetic recording (HAMR)) with higher scale modeling methodology, which enables the incorporation of molecular/mesoscale information into the continuum scale models.
机译：设计未来头部磁盘接口（HDI）的挑战需要高效的理论建模工具，灵活地研究全氟聚醚（PFPE）和碳外涂层（COC）材料的各种组合。对于广泛的时间和长度尺度，我们开发了多尺度/多职业建模方法，可以在高级HDI设计中带来范式转换。在本文中，我们向HDI系统的有效战略框架介绍了我们的多尺度建模方法。本文的多尺度方法采用高分辨率建模开头的底部至顶部方法，该方法描述了在碳表面上的功能性低聚分子构象的分子内/分子间PFPE-COC度。通过介绍通过粗晶体的粗晶体含量整合原子/分子/培素水平的方法，我们研究了与各种分子架构的PFPE-COC组合的静态和动态性质。通过弥合原子和分子尺度，我们能够系统地将第一原理物理纳入分子模型，从而证明了基于分子结构的基础设计的途径。我们还讨论了未来的材料（例如，用于COC，星形PFPES）和系统（例如，热辅助磁记录（HAMR））具有更高规模的建模方法的系统（例如，热辅助磁记录（HAMR），这使得将分子/ MESSCOLE信息掺入连续范围楷模。

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