Frictional and vibrational properties of nanostructures

Düşük boyutlu nanomalzemelerin sürtünme ve titreşimsel özellikleri ilk prensiplere dayanan en gelişmiş hesaplama yöntemleriyle incelendi.Fonon eğrilerinin hesaplanmasıyla nanobilim ve nanoteknolojide önemli uygulama potansiyeli taşı yan malzemelerin kararlılıkları test edildi. Bunlardan birisi grafin'in silisyum atomlarından oluşan analoğu olan silisen'dir. Silisen, günümüzün silikon teknolojisine uyumunun yanında, sahip olduğu eksantrik elektronik yapısıyla da önem taşımaktadır. Silisen'deki atomlar yukarı ve aşağı hareket ederek titreşimsel spektrumu sanal frekanslardan arındırmakta ve bununla birlikte kütlesiz Dirac Fermiyon'larının oluşumu için gerekli olan simetriyi korumaktadır. Silisen nanoşeritlerin ve atomik karbon zincirlerin titreşimsel özelliklerinin incelenmesi sonucu dördüncü akustik mod ve Friedel salınımlarından kaynaklı uzun mesafeli etkileşim gibi yeni fiziksel olgular ortaya konmuştur.Sürtünme biliminin temel kavramları olan enerji yayımı, adiyabatik ve ani olgularla birlikte sürtünmenin anlaşılması için kullanılan birkaç basit model özetlenmiştir. Katmanlı yağlama malzemelerinin sabit basınç altında korugasyon potansiyelinin hesaplanması için yeni bir yöntem geliştirilmiştir. Bu malzemelerin yapışma kayma rejiminden düzenli kayma rejimine geçişi sürtünmesel başarım katsayısının tanımlanmasıyla kantitatif hale getirilmiştir. Bu ölçüt kullanılarak, oksitlenmeye dayanıklı olan tungsten oksit malzemesinin süperyağlama malzemesi olarak molibden disulfat malzemesinden daha yüksek performans gösterebileceği öne sürülmüştür. Nikel yüzeyleri arasına konulan grafin tabakaların sürtünmeyi düşürdüğü ve bu etkinin tabaka sayısıyla birlikte arttığı gözlemlenmiştir.