Nanotribologie von Christian Arrer Universität Salzburg 20131.
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Nanotribologie
vonChristian Arrer
Universität Salzburg 2013
Universität Salzburg 2013 2
Übersicht
Reibung
Bekanntes
Neues Superschmierung
Debora-Zahl
StickSlip
Oberflächenanalytik AFM
Physik
Phononen
Oszillator
homogen
inhomogen
Universität Salzburg 2013 3
Übersicht
spannungsgesteuerteAuflösung (SPGA)
Lösungsstellen
Funktionsweise
Stufenschnelle
langsame
Prozessparameter
Universität Salzburg 2013 4
Physik.Oszillator.homogen
Universität Salzburg 2013 5
Physik.Oszillator.homogen
0)()()( tsktsdtsm … ist eine homogene gewöhnliche
Differentialgleichung mit konstanten Koeffizienten
… es existieren standardisierte Lösungsalgorithmen
… Differentialgleichungen n-ter Ordnung können in Ihrer Ordnung reduziert oder auf ein System von n DGL 1. Ordnung
transformiert werden
Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540
Universität Salzburg 2013 6
Physik.Oszillator.homogen
)exp()exp()( 2211 twCtwCts
)exp()exp()( 21 wtCwtCts
))Re(exp()])cos(Im())sin(Im([)( 21 twtwCtwCts
Schwingfall: (oscillating)
aperiodischer Fall: (aperiodic)
Kriech-Fall: (critial)
Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540
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Physik.Oszillator.homogen
Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540
Universität Salzburg 2013 8
Physik.Oszillator.homogen
Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540
Universität Salzburg 2013 9
Physik.Oszillator.homogen
Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540
Universität Salzburg 2013 10
Physik.Oszillator.inhomogen
)()()()( tftsktsdtsm
Paul Blanchard, Differential Equations
2
0
2
2
0
00
1
ww
dww
Xx
Universität Salzburg 2013 11
Oberflächenanalytik.AFM
Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005
Universität Salzburg 2013 12
Reibung.BekanntesFF NHR
FF NGR
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
Universität Salzburg 2013 13
Reibung.Bekanntes
Makroskopische Größen
Kinetische Energie
Potentielle Energie
Mikroskopische Größen
Phononen
Kovalente Bindung
Elektrostatische Wechselwirkung
Phasenumwandlung (kollektiv mikroskopische, daher vielleicht auch makroskopisch)
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
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Reibung.Neues.Oberflächen
b
dxxfb
y0
)(1
b
a dxyxfb
R0
)(1
b
q dxyxfb
R0
2)(
1
5
1 5i
iiz
MINMAXR
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
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Riebung.Neues.Stribeckkurve
12
sm
sPa
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
Universität Salzburg 2013 16
Riebung.Neues.Funktionsmodell
1
v
LT
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
Universität Salzburg 2013 17
Reibung.Neues.Deborazahl
T
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
Universität Salzburg 2013 18
Reibung.Neues.StickSlip
Universität Salzburg 2013 19
Reibung.Neues.StickSlip
Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005
Universität Salzburg 2013 20
Reibung.Neues.Bindung
Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005
Universität Salzburg 2013 21
Reibung.Dissipationskanäle
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
Universität Salzburg 2013 22
Reibung.Neues.Superschmierung
Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007
Universität Salzburg 2013 23
SPGA.Lösungsstellen
Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005
Universität Salzburg 2013 24
SPGA.Stufen
Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005
Universität Salzburg 2013 25
SPGA.Funktionsweise
Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005
Universität Salzburg 2013 26
SPGA.ProzessparameterxlösungsterherauselknickcluDopp
Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005