408 / 2021-06-16 11:38:45

SiP二维材料的微观摩擦性能研究

近年来，微纳电子器件和传感器在向小型化发展的过程中，急剧减小的比表面积带来了较为严重的尺度效应和表/界面问题，使得材料的微观摩擦磨损成为了影响微纳器件使用寿命和可靠性的主要因素^[1]。SiP作为一种新型的IV-V族二维材料^[2]，其兼具两族元素二维材料的性质优势，具有较好的热稳定性、极低的层间解理能和可形成减摩润滑氧化物的P元素，有望成为一种新型多功能二维润滑材料。为研究清楚SiP二维材料的微观摩擦性能，本文利用原子力显微镜实验首次系统地研究了SiP纳米片的层厚、载荷、速度及摩擦方向对其微观摩擦力的影响规律，结果表明频率对粘滑摩擦力的影响远远大于速度的影响，且发现SiP的微观摩擦力具有90°对称性，周期内最大与最小摩擦力的比值为9.11。这些研究结果可以为SiP二维材料在摩擦润滑领域的应用提供理论基础。