Sliding friction and superlubricity of colloidal AFM probes coated by tribo-induced graphitic transfer layers
本研究利用胶体探针AFM探索石墨表面的滑动摩擦与超润滑现象，发现摩擦诱导的转移层使系统转变为低摩擦状态，其载荷驱动的粘滑到超润滑转变可由Prandtl-Tomlinson模型描述，且耗散随基底原子起伏增加而增大。
2024-01-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fabrication and Electric Field Dependent Transport Measurements of Mesoscopic Graphite Devices
我们开发了一种独特的微机械方法来提取极薄的石墨样品。从块体中提取厚度为10 - 100 nm且横向尺寸为$\sim$ 2 $μ$ m的石墨微晶。介观石墨器件由这些样品制成的电场依赖电导测量。在较薄的微晶器件中观察到作为栅极电压的函数的强电导调制。随温度变化的电阻率测量结果表明，在较薄的石墨样品中，边界散射贡献更大。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall
Nanomachining of mesoscopic graphite
使用原子力显微镜来构造多层石墨烯的膜。在纳米加工窄沟槽期间原位测量样品的电阻。我们发现了一个可逆的行为，在电阻，我们归因于位错的运动。经过几次尝试，也观察到永久性的变化。
2008-03-17 cond-mat.mes-hall
Electric Field Modulation of Galvanomagnetic Properties of Mesoscopic Graphite
制作了基于介观石墨的电场效应器件，用于电流磁测量。强调制的磁阻和霍尔电阻作为栅极电压的函数，观察样品厚度接近屏蔽长度。从磁阻中的Shubnikov de Haas振荡中检测到与电场相关的朗道能级形成。电子和空穴载流子的有效质量已从这些振荡的温度依赖性行为测量。
2004-10-13 cond-mat.mes-hall
Solid lubrication by wet-transferred solution-processed graphene flakes: dissipation mechanisms and superlubricity in mesoscale contacts
本研究利用胶体探针原子力显微镜探讨溶液处理石墨烯片在介观接触中的摩擦性能，发现湿转移形成非均匀涂层导致黏滑耗散，并基于热激活Prandtl-Tomlinson模型全面解释了不同材料基底和滑动状态下的摩擦实验。
2023-07-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Evidence of directional structural superlubricity and Lévy flights in a van der Waals heterostructure
本文通过低能电子显微观测、模拟与统计分析，在 α-bismuthene/石墨范德华体系中证实定向结构超润滑，并发现岛的跳跃与黏附行为符合 Lévy 飞行。
2024-07-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phase coherent transport in a side-gated mesoscopic graphite wire
我们研究了置于氧化硅衬底上的细石墨丝的磁输运性质。电场效应证明与背和侧栅电极。我们研究了电导涨落随栅压、磁场和温度的变化。从弱局域化提取的相位相干长度大于线的宽度，即使在最低的载流子密度，使系统有效地一维。我们发现，相位相干长度线性增加的电导率表明，在1.7 K的退相主要源于电子-电子相互作用。
2007-02-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Molecular dynamics of cleavage and flake formation during the interaction of a graphite surface with a rigid nanoasperity
计算机实验石墨表面和刚性金字塔nanoasperity的摩擦力显微镜尖端之间的相互作用，当它被带到接近和从石墨样品撤回。使用Brenner势描述石墨烯层中的共价原子键，并从Lennard-Jones势导出尖端-碳力。对于层间相互作用，使用具有局部法线的注册表相关势。系统的行为进行了研究的条件下，不同幅度的尖端样品的相互作用和压痕率。纳米粗糙体和碳原子之间的强作用力促进石墨表面的裂解。剥离岛e.当高粘性尖端相对于表面以低速率移动时，观察到上石墨层的完全去除，而高速率导致形成附着到尖端的小薄片。所得结果对进一步认识石墨的超润滑性有一定的参考价值。
2010-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Sample Size Effects on the Transport Characteristics of Mesoscopic Graphite Samples
在这项工作中，我们研究了内部微观结构和样品尺寸（横向以及厚度）的介观，几十纳米厚的石墨（多石墨烯）样品和温度$(T)$和场$(B)$的电阻率$ρ(T,B)$的依赖性之间的相关性。低能透射电子显微镜显示，原始的高度取向的热解石墨材料-通过剥离获得多石墨烯样品-由$\sim 50 $ nm厚和微米长的结晶区域的堆叠组成，这些结晶区域由平行于石墨烯平面的界面分开。我们发现$ρ(T,B)$的行为在多层石墨烯样品的厚度上发生了定性和定量的变化，这表明它们的内部微观结构很重要。{The总的结果表明，对于块状石墨样品测量的$ρ(T)$在零场下的类金属行为不是理想石墨所固有的。结果表明，结晶区之间的界面可能是负责在石墨中观察到的超导性质。我们的运输测量还表明，减少样品的横向尺寸以及电压电极之间的长度降低的磁阻，与最近发表的结果一致。多石墨烯样品的磁阻显示出具有样品依赖指数$α\sim 1$的形式（$(R(B) - R(0))/R(0))/T^α= f(B/T)$）的缩放，其适用于整个温度2 K $\le T \le 270$ K和磁场范围$B \le 8 $ T。
2008-09-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Ion-beam-milled graphite nanoribbons as mesoscopic carbon-based polarizers
研究通过离子束刻蚀抛光边缘的新型石墨纳米带，发现当入射光垂直于c轴时其拉曼模式具有强烈偏振依赖性，并证明该器件可作为碳基片上偏振器，制备方法优于机械抛光。
2023-07-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Critical length limiting super-low friction
自从在纳米级石墨中展示出超低摩擦（超润滑性）以来，纳米和微观力学领域的主要挑战之一就是扩大这种现象。需要解决的一个关键问题是，超润滑性可以持续到什么程度，以及什么机制可能导致其失败。在这里，使用边缘驱动的Frenkel-Kontorova模型，我们建立了临界长度之间的连接，在此之上，超润滑性消失，固有的材料特性和实验参数。一个惊人的提升与链长的耗散能量突然出现，由于高摩擦的粘滑机制所造成的变形的滑块导致与基板晶格的局部膨胀。我们推导出一个无参数的分析模型的临界长度，这是非常符合我们的数值模拟。我们的研究结果提供了一个新的视角，摩擦和纳米操纵，可以作为一个理论基础，设计具有超低摩擦的纳米器件，如碳纳米管。
2015-01-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.soft nlin.PS
Friction Fluctuations of Gold Nanoparticles in the Superlubric Regime
超润滑性，或可替代地称为结构（超）润滑性，是一个概念，其中如果这些表面不相称并且因此不能互锁，则在滑动表面之间的界面处预期超低摩擦。在这项工作中，我们现在报告的突然，可逆的，摩擦的变化，已观察到在基于AFM的纳米操纵实验的金纳米粒子在高度取向的热解石墨上滑动。这些效应可以通过结构超润滑性概念内的金纳米颗粒的旋转来解释，其中超低摩擦的发生可以极其敏感地取决于滑块和基板之间的相对取向。从我们的理论模拟中，我们将清楚地看到，即使是微小的旋转幅度也与所观察到的效应相一致，以及颗粒的大小和形状如何影响摩擦力和相对取向之间的依赖关系。
2018-01-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.atm-clus
Differential Conductance Fluctuation of Curved Nanographite Sheets in the Mesoscopic Regime
在电极间隙长度为300和450 nm的弯曲纳米石墨片中观察到了在1.4 ~ 250 K范围内具有特殊温度依赖性的过量电导波动，而当电极间隙长度增加到800和1000 nm时，电导波动在4.2 K以上被大大抑制。前者是在纳米石墨片中存在小的能带隙的情况下讨论的，而后者是由于从相干传输到扩散传输制度的交叉。
2009-12-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Static friction boost in edge-driven incommensurate contacts
我们提出了一个数值研究的尺度缩放静摩擦在不同的横向载荷配置进行无公度的二维接触。模型模拟的结果表明，无论是力的绝对值$F_s$和标度指数$γ$强烈依赖于所采用的加载配置来驱动滑块沿基板。在边缘加载下，观察到静摩擦的急剧增加超过一个临界尺寸对应的外观的本地化相称的位错。值得注意的是，存在的次线性缩放，这是一个指纹的超润滑性，并不冲突的可能性，观察剪切诱导的局部相称区域的接触界面。金岛在石墨上滑动的原子模拟证实了这些发现，表明类似的弹性效应应该在真正的摩擦接触中发挥作用。
2018-04-30 cond-mat.mes-hall
Isolating the natural edges of bilayer graphene in gate-defined mesoscopic devices
University of Basel（巴塞尔大学）；Advanced Materials Laboratory, National Institute for Materials Science（国家材料科学研究所先进材料实验室）；Solid State Physics Laboratory, ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院固体物理实验室）；Swiss Nanoscience Institute（瑞士纳米科学研究所）
本研究提出石墨栅极架构隔离双层石墨烯天然边缘，实现静电定义霍尔棒，揭示边界散射特征，制备的场效应晶体管获创纪录量子迁移率。
2026-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
(In)commensurability, scaling and multiplicity of friction in nanocrystals and application to gold nanocrystals on graphite
研究了三角形纳米晶在六方衬底上的摩擦力与接触尺寸$A$的关系以及纳米晶和介观晶体在规则衬底上的摩擦力的关系。假设晶体是刚性的，但不是完全刚性的。系统地识别了公度和不公度构型。结果表明，三个不同的摩擦分支共存，一个不相称的一个不与接触尺寸（$A^0$）和两个相称的规模不同（与$A^{1/2}$和$A$），并与各种组合的相称和不相称的晶格参数和取向。这种共存是接触层的二维性质的直接结果，并且这种多重性存在于由规则晶格组成的所有几何结构中。为了证明这一点，对矩形几何形状重复该过程。不规则形状晶体的缩放也被认为是，并再次发现三个分支（$A^{1/4}, A^{3/4}, A$）。基于标度性质，定义了一个量，它可以用来分类无限接触以及有限接触的可互换性。最后讨论了金纳米晶在石墨上摩擦实验的结果。
2012-08-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Observation of quantum transport features in graphene devices fabricated utilizing a nano-manipulating probe technique
发展了一种利用纳米探针剥离石墨薄片快速制备介观多层石墨烯电子器件的新方法。在磁场大于4 T和温度低于30 K时，这些器件的磁电阻表现出明显的Shubnikov-de Haas振荡。从SdH振荡的分析中，我们表明，多层石墨烯器件具有与双层和三层石墨烯相当的载流子密度和有效质量（m*= 0.042me - 0.083me）。该多层石墨烯中的量子寿命在22至90 fs的范围内，对应于5至15 meV的无序加宽。
2015-04-09 cond-mat.mes-hall
