【摘 要】
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基于一维Frenkel-Kontorova模型,研究了振动的基底势对系统纳米摩擦现象的影响.分别在相邻原子间的距离与周期势场的周期比为不公度(incommensurate)、可公度(commensurate)
【基金项目】
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国家自然科学基金(批准号:11102156);西北工业大学基础研究基金资助的课题~~
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基于一维Frenkel-Kontorova模型,研究了振动的基底势对系统纳米摩擦现象的影响.分别在相邻原子间的距离与周期势场的周期比为不公度(incommensurate)、可公度(commensurate)两种情形下,探讨了基底势振动的振幅和频率对滞回现象(hysteresis)、最大静摩擦力以及超滑现象的作用机理.两种情形下,固定频率,随着振幅的增大,滞回区域的面积以及最大静摩擦力都将减小,对于不同的频率,减小的趋势不同.系统甚至产生了超滑现象.但当频率过大时,振幅的改变不会影响滞回区域的面积以及最大静摩擦力的大小,此时与基底不加振动时的情形一致;当振幅固定,随着频率的增大,滞回区域的面积将增大,对于不同振幅,增大的趋势不同.特别地,对于某些固定的振幅,最大静摩擦力随着振动频率的增大先逐步减小直至出现超滑现象,再进一步增大频率,最大静摩擦力又转而逐步增大.这一现象类似于共振,表明存在最佳的振动频率促进系统内所有原子的共同运动,使得整个系统的最大静摩擦力几乎消失.另外,两种情形的区别是,对于某些固定的频率(如ω=0.5)和不同的小振幅,不可公度情形往往具有相同的平均终止速度,而可公度情形则不同,表明相同前提下后者具有更复杂的动力学行为.
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