石墨烯纳米带的物理性质与其形貌密切相关;同时,GNR可以很容易地在表面上滑动(例如,超润滑性),这可能在很大程度上影响配置,从而影响性能。然而,GNRs在滑动过程中的形态演变仍然难以捉摸。本文探索了GNR在Au衬底上各种滑动配置下有趣的尾部摆动行为。根据GNR宽度和相对于衬底的初始位置,出现了两种不同的尾部摆动模式,其特征是规则和不规则的摆动。这种机制可以用莫尔效应来解释,莫尔效应呈现对称和不对称的图案,类似于迷人的纳米千足虫。本文揭示了尾部摆动模式与莫尔效应引起的GNR边缘褶皱模式之间的惊人相关性。这些发现为边缘效应如何影响GNR的摩擦形态响应提供了基本的理解,为GNR的精确操作和操作提供了有价值的见解。 图2. 滑动过程中GNR的莫尔条纹。彩色条显示原子在Z方向上与衬底的垂直距离。(a) 随着GNR的宽度ly的变化,莫尔图案发生了迷人的变化。将弯曲形态与实验观察结果进行了比较。(29)(b,c)y≈0.7 nm时GNR的位移-时间图:(b)Uy0=0.1b;(c) Uy0=0。 图3. 窄GNR的莫尔条纹图案与作用在原子上的Y方向力(Fy)之间的相关性。(a) Fy–蓝色盒子内28个原子的时间图,以及五个典型的瞬时莫尔条纹图案。(b–e)四种类型的代表性莫尔条纹图案,以及相应的Fy方向。(e) 力箭头没有表示为Fy值,因为这种类型的莫尔条纹几乎为零。图中的彩色条表示原子在Z方向上与衬底的距离。 图4. 宽GNR的莫尔条纹图案与Fy之间的相关性。(a)当初始Y位置Uy0=0时,GNR的位移-时间图,Y≈2.2 nm。(b) GNR的两种瞬时GNR形态。对于A1中红框内的半莫尔图案,它可以分为三部分。(c) Fy–红框内半莫尔条纹图案的时间图。(d) Fy–红框内三个部分的时间图。图中的彩色条表示原子在Z方向上与衬底的距离。 图5. Uy0=0时较宽GNR的尾摆。(a) 四个宽GNR的位移-时间图。(b–d)具有ly≈(b)3.2、(c)3.5和(d)4.5 nm的GNR的瞬时形态。图中的彩色条表示原子在Z方向上与衬底的距离。 相关研究成果由巴黎萨克莱大学Yu Cong和复旦大学Fan Xu等人2023年发表在Nano Letters (链接:https:///10.1021/acs.nanolett.3c03084)上。原文:Tunable Tail Swing of Nanomillipedes。 |
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