Friction induced structural transformations of water monolayers at graphene/Cu interfaces

文献情報

出版日 2018-01-09
DOI 10.1039/C7CP08035B
インパクトファクター 3.676
著者

Haifang Cai, Yufeng Guo, Wanlin Guo


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要旨

Tribological and structural properties of water monolayers confined at interfaces between graphene and Cu substrates at cryogenic and room temperatures are extensively studied using molecular dynamics simulations and first-principles calculations. The frictions caused by the sliding of graphene sheets and increasing temperature will reduce the interfacial density of water molecules and lead to structural transformations of water monolayers and direct contacts of graphene with the underlying Cu substrates. Such changes in water structures give rise to higher friction forces and shear strengths at the graphene/Cu interfaces. Depending on the water coverage density and temperature, the motions of graphene on monolayer water covered Cu exhibit stick-slip and continuous slipping behaviors. The strong association of friction characteristics with structural transformations of water molecules could be used to unveil interfacial information of graphene on water adsorbed metal surfaces.

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掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

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