中科院首次觀察到固固界面量子摩擦現象：徹底顛覆摩擦力傳統認知

快科技7月23日消息，中國科學院蘭州化學物理研究所納米潤滑課題組，首次在實驗中成功觀察到固-固界面量子摩擦現象，徹底顛覆了人們對摩擦力的傳統認知。

中科院的這支科研團隊，團隊基於原子力顯微鏡納米針尖操縱技術，構築了具有可控曲率與層數的摺疊石墨烯邊緣拓撲結構，系統開展了納米尺度摩擦測量。

研究發現，摺疊石墨烯邊緣摩擦力隨層數呈現出顯著的非線性變化，違背了經典摩擦定律在固—固界面下的適用性。

為進一步揭開背後的奧秘，研究人員藉助掃描隧道顯微鏡（STM）和超快光譜技術，展開深入的實驗觀測與理論分析。

他們發現，石墨烯中的非均勻應變能通過調製電子躍遷參數，引入等效規範場，進而產生高達數十特斯拉的贗磁場。

這種電子結構的奇妙變化，顯著抑制了電子-聲子耦合，使得電子耗散從連續態躍遷轉變為贗朗道能級間的量子化躍遷。

數據顯示，熱電子冷卻時間從暴露邊緣的0.32皮秒大幅延長至摺疊邊緣的0.49皮秒，能量耗散得以有效降低，進而摩擦力也顯著減小。

該研究還徹底顛覆了人們對摩擦力與勢壘高度「按比例增長」的傳統認知。研究發現，通過調整材料的微觀結構，能有效控制量子摩擦。