Molecular dynamics simulations of the isotopic effect on nanoscale friction
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Data
2021-07-08Orientador
Perottoni, Cláudio Antônio
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As simulações computacionais estão se tornando cada vez mais úteis para o estudo do atrito, permitindo a aplicação de condições controladas, desacoplamento de mecanismos e configurações que geralmente não são alcançáveis em experimentos físicos, garantindo que nenhuma outra variável indesejável esteja agindo no sistema. Neste trabalho, simulações de dinâmica molecular (MD) foram usadas para explorar sistematicamente o efeito de massa do isótopo na contribuição fonônica para o atrito, simulando diferentes condições de carga, direção de deslizamento e cobertura de superfície para superfícies planas de cristal único de diamante [111] passivadas com H. Simulações foram realizadas utilizando o potencial Adaptive Intermolecular Reactive Empirical Bond-Order (AIREBO), incluindo as interações de van der Waals. O coeficiente de atrito foi considerado independente da massa atômica do adsorbato para ambas as direções de deslizamento simuladas. Além disso, pelo menos nas condições simuladas, uma simples redução na cobertura da superfície também não afetou significativamente o coeficiente de atrito. Um aumento acentuado da força de atrito foi observado apenas quando a camada de passivação foi modificada pela introdução de defeitos altamente reativos. Por conseguinte, os resultados das simulações de dinâmica molecular dão suporte a um efeito isotópico indireto no atrito, mas apenas na medida em que os defeitos criados na camada de passivação levam à formação de superfícies altamente reativas. [resumo fornecido pelo autor]