Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Sürtünməni azaldan sürüşmə cihazı. Müəllif: ZhaokuanYu və başqaları.

Çinli tədqiqatçılar elektron sürtünmənin təsirlərini təcrid edərək, sürüşmə səthlərində yaratdığı incə sürükləmə qüvvəsinin necə idarə oluna biləcəyini ilk dəfə göstəriblər. Onlar nümayiş etdirirlər ki, bu, gərginlik tətbiq etməklə tənzimlənə bilər və ya sadəcə mexaniki təzyiq tətbiq etməklə tamamilə söndürülə bilər. Physical Review X -də dərc olunan nəticələr mühəndislərə materialların bir-birinin üzərində sürüşərkən sürükləmə qüvvələri təcrübəsini incə tənzimləməyə imkan verən yeni dizaynlar üçün əsas ola bilər.

Sürtünmənin gizli elektron tərəfi

Mühəndislikdə sürtünmə materialların zamanla aşınmasına və parçalanmasına, həmçinin faydalı enerjinin istilik kimi israf edilməsinə səbəb olur. Bu problem sürtkü yağları və daha hamar səthlər vasitəsilə aradan qaldırıla bilsə də, sürtünmə daha dərin və daha incə təsirlərdən də yarana bilər.

Bunların arasında metal və ya kimyəvi cəhətdən aktiv səthlər bir-birinin yanından keçərkən baş verə biləcək bir təsir var. Bu hallarda, bir səthdəki atom nüvələri enerjilərinin bir hissəsini digər səthdəki elektronlara ötürərək onları daha yüksək enerji səviyyələrinə qaldıra bilər. Bu itirilmiş enerji sürüşmə sürəti ilə artan bir müqavimət qüvvəsi yaradır: “elektron sürtünməsi” kimi tanınan bir təsir.

İndiyə qədər bu effekti öyrənmək çətin olub, çünki onu fononik sürtünmədən asanlıqla ayırmaq mümkün deyil : hərəkət edən səthlərin enerjisini də dağıdan atom miqyaslı titrəmələr tərəfindən yaradılan daha yaxşı bilinən bir mexanizm.

Sürükləməni təcrid etmək üçün platforma qurmaq

Bu çətinliyin öhdəsindən gəlmək üçün Pekindəki Tsinhua Universitetində Zhiping Xu-nun rəhbərlik etdiyi bir qrup, hərəkətli qrafit səthinin sabit alt səth üzərində sürüşməsini əhatə edən bir eksperimental qurğu hazırladı. Alt təbəqə üçün onlar təcrübəni metal, yarımkeçirici və izolyasiya nümunələri də daxil olmaqla bir neçə fərqli materialla təkrarladılar.

İki səthin atom qəfəslərini bir-birinə nisbətən bir qədər fırlatmaqla, onlar struktur super sürtünmə qabiliyyətindən istifadə etdilər : atom miqyaslı titrəmələrin demək olar ki, tamamilə basdırıldığı bir vəziyyət. Fonik sürtünmə minimuma endirildikdə, qalan hər hansı bir sürtünmə əsasən elektron effektlərə aid edilə bilər. Bu platformadan istifadə edərək, komanda elektron sürtünmənin necə dəyişəcəyini proqnozlaşdıran nəzəri modellərə əsaslanan bir sıra təcrübələr apardı.

Elektron sürtünməni yandırmaq və söndürmək

Üst səthə mexaniki təzyiq tətbiq etdikdə, iki təbəqədəki elektron vəziyyətlərin üst-üstə düşməyə və tək, ortaq bir sistemdə hibridləşməyə başladığını aşkar etdilər. Bu, sürüşmə zamanı yaranan elektron həyəcanları azaldaraq elektron sürtünməni tamamilə söndürməyə imkan verdi.

Onlar həmçinin cihaz üzərində qərəzli gərginlik tətbiq etdilər ki, bu da interfeysdəki elektron birləşməni və yük paylanmasını dəyişdirdi. Bu yanaşma tədqiqatçılara elektron sürtünməni aradan qaldırmaq əvəzinə, sadəcə tətbiq olunan gərginliyi tənzimləməklə onun böyüklüyünü dəqiq tənzimləməyə imkan verdi.

Elektron və fononik sürtünmənin təsirlərini ayırmaqla, komandanın nəticələri sürtünmənin daha yüksək dəqiqliklə necə idarə oluna və azaldıla biləcəyinə dair aydın fikirlər verir. Daha da texnoloji irəliləyişlərlə bu yanaşma nəticədə nanoskal sistemlərdə sürtünmə üzərində dəqiq, real vaxt rejimində nəzarəti təmin edən cihazlara gətirib çıxara bilər.

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Robert Egan tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Zhaokuan Yu və digərləri, Elektron sürtünmənin cihazda idarə olunması, Fiziki İcmal X (2026). DOI: 10.1103/jlc2-qmr1 . ArXiv -də : DOI: 10.48550/arxiv.2507.03986

Jurnal məlumatları: arXiv , Fiziki İcmal X  

Əsas anlayışlar

Mexaniki və akustik xüsusiyyətlərSəth və səthlərarası hadisələrNəqliyyat hadisələriİnterfeyslər

© 2026 Science X Network