Influence of cutoff radius and tip atomic structure on energy barriers encountered during AFM tip sliding on 2D monolayers

材料科学 单层 切断 半径 凝聚态物理 能量(信号处理) 分子物理学 原子物理学 纳米技术 物理 量子力学 计算机安全 计算机科学
作者
Jaehun Lim,Donghyeon Moon,Sunghyun Kim,Suenne Kim
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:35 (40): 40LT01-40LT01 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1361-6528/ad6164
摘要

Abstract In computational studies using the Lennard–Jones (LJ) potential, the widely adopted 2.5 σ cutoff radius effectively truncates pairwise interactions across diverse systems (Santra et al 2008 J. Chem. Phys. 129 234704, Chen and Gao 2021 Friction 9 502–12, Bolintineanu et al 2014 Part. Mech. 1 321–56, Takahiro and Kazuhiro 2010 J. Phys.: Conf. Ser. 215 012123, Zhou et al 2016 Fuel 180 718–26, Toxvaerd and Dyre 2011 J. Chem. Phys. 134 081102, Toxvaerd and Dyre 2011 J. Chem. Phys. 134 081102). Here, we assess its adequacy in determining energy barriers encountered by a Si monoatomic tip sliding on various two-dimensional (2D) monolayers, which is crucial for understanding nanoscale friction. Our findings emphasize the necessity of a cutoff radius of at least 3.5 σ to achieve energy barrier values exceeding 95% accuracy across all studied 2D monolayers. Specifically, 3.5 σ corresponds to 12.70 Å in graphene, 12.99 Å in MoS 2 and 13.25 Å in MoSe 2 . The barrier values calculated using this cutoff support previous experiments comparing friction between different orientations of graphene and between graphene and MoS 2 (Almeida et al 2016 Sci. Rep. 6 31569, Zhang et al 2014 Sci. China 57 663–7). Furthermore, we demonstrate the applicability of the 3.5 σ cutoff for graphene on an Au substrate and bilayer graphene. Additionally, we investigate how the atomic configuration of the tip influences the energy barrier, finding a nearly threefold increase in the barrier along the zigzag direction of graphene when using a Si(001) tip composed of seven Si atoms compared to a monoatomic Si tip.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
贺梦凡发布了新的文献求助10
刚刚
esbd完成签到,获得积分10
刚刚
Tink完成签到,获得积分0
1秒前
Okkk完成签到,获得积分20
1秒前
jiejie59867完成签到,获得积分10
1秒前
汉堡包的应助被Romani采纳,获得10
2秒前
小犁牛完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
yangyangyang发布了新的文献求助10
3秒前
Non的应助被英勇的凤灵采纳,获得10
4秒前
在水一方的应助被YN采纳,获得10
4秒前
tuekiesman发布了新的文献求助10
5秒前
Ava的应助被海的呼唤采纳,获得10
5秒前
5秒前
望江南完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
完美世界的应助被复杂千亦采纳,获得10
7秒前
Mars发布了新的文献求助20
9秒前
xxx发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
10秒前
张丽妍发布了新的文献求助10
10秒前
传奇3的应助被魔幻寄真采纳,获得10
10秒前
shang发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
12秒前
冷酷代玉完成签到 ,获得积分10
12秒前
情怀的应助被YN采纳,获得10
12秒前
13秒前
酒精喵喵的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
英勇的凤灵完成签到,获得积分10
13秒前
香蕉觅云的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
赘婿的应助被科研通管家采纳,获得10
13秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得20
14秒前
今后的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
无极微光的应助被deng采纳,获得20
14秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
14秒前
吉他平方发布了新的文献求助10
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
CODESSA Version 2.13 for Windows 2000
Agricultural Ecology (Liao Yuncheng & Lin Wenxiong) 1000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
Derham on the Law of Set Off (德勒姆论抵消法/第五版) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7845162
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9365530
关于积分的说明 20646285
捐赠科研通 7441213
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3341319
关于科研通互助平台的介绍 2485212
邀请新用户注册赠送积分活动 2363729