所有作者：杨利文 周兆峰 孙长庆
作者单位：湘潭大学理学院
论文摘要：虽然超疏水（Superhydrophobicity）、超流 （superfluidity）、超润滑（superlubricity）及超固态（supersolidity）（简称４S）现象被广泛的研究与应用，但是其无浸润及无摩擦运动的共性及机理依然不清楚。从表面能和接触点几何形状的角度来分析仍不能从根本上解决问题。基于断键引起的局域应变、近肤电荷和能量钉扎及其相应的非键电子极化，我们首次提出这种钉扎不仅增强接触界面的弹性也在界面处形成局域化的电单极子或者偶极子。此外F，O，N和C同固体原子发生化学反应时，它们的sp轨道杂化将产生非键孤对电子或者非键单电子并诱导偶极子。这些极子在紫外光辐照、热激发或者过度机械挤压下而破坏。与磁悬浮相似，这种接触物体间表面负电荷间的库仑排斥，不仅能减小触点压力和摩擦力，而且能阻止接触物之间的电荷交换，是产生４S现象的根本原因。X射线光电子谱、扫描隧道显微/谱及低能电子衍射的实验结果证实了我们的观点。特别地，纳米结构弹性模量增强、晶格收缩、芯电子结合能级深移、帯隙增宽等随尺寸变化的理论预测结果和实际测量的一致性为纳米尺度界面库仑排斥力的观点提供了有力证据。
关键词： 纳米结构 界面 库仑排斥
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