电场调控原子尺度超润滑取得进展
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2026-01-22 16:20:38
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人民网北京12月31日电 （记者赵竹青）摩擦是机械系统中普遍存在的现象，也是导致能量耗散、设备寿命缩短和运行效率下降的主要原因之一。如何实现摩擦的主动控制，一直是摩擦学与材料科学领域的核心挑战。
近日，中国科学院兰州化学物理研究所在原子尺度摩擦控制领域取得进展。团队通过自主搭建的高通量计算平台LICP-FPHTC-Platform，研究了8种类h-BN滑移铁电材料不同电场下的电子极化、电荷密度分布和摩擦性能，结合理论分析，建立了摩擦与外电场之间的量化关系，实现了电场对摩擦性能的精准调控。
结果表明，通过施加交变电场，可动态调制层间极化状态，从而降低滑动能垒，实现接近零摩擦的“超润滑”状态。结合极化理论，进一步推导出超润滑对应的临界电场强度的计算公式，从理论上揭示了电场调控滑移铁电材料摩擦性能的机制。
相关研究成果发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院战略性先导科技专项、中国科学院稳定支持基础研究领域青年团队项目等的支持。
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