nanotribologie von christian arrer universität salzburg 20131

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Nanotribologie

vonChristian Arrer

Universität Salzburg 2013

Universität Salzburg 2013 2

Übersicht

Reibung

Bekanntes

Neues Superschmierung

Debora-Zahl

StickSlip

Oberflächenanalytik AFM

Physik

Phononen

Oszillator

homogen

inhomogen

Universität Salzburg 2013 3

Übersicht

spannungsgesteuerteAuflösung (SPGA)

Lösungsstellen

Funktionsweise

Stufenschnelle

langsame

Prozessparameter

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Physik.Oszillator.homogen

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Physik.Oszillator.homogen

0)()()( tsktsdtsm … ist eine homogene gewöhnliche

Differentialgleichung mit konstanten Koeffizienten

… es existieren standardisierte Lösungsalgorithmen

… Differentialgleichungen n-ter Ordnung können in Ihrer Ordnung reduziert oder auf ein System von n DGL 1. Ordnung

transformiert werden

Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540

Universität Salzburg 2013 6

Physik.Oszillator.homogen

)exp()exp()( 2211 twCtwCts

)exp()exp()( 21 wtCwtCts

))Re(exp()])cos(Im())sin(Im([)( 21 twtwCtwCts

Schwingfall: (oscillating)

aperiodischer Fall: (aperiodic)

Kriech-Fall: (critial)

Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540

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Physik.Oszillator.homogen

Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540

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Physik.Oszillator.homogen

Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540

Universität Salzburg 2013 9

Physik.Oszillator.homogen

Günter Bärwolff, Höhere Mathematik, pp. 428-540

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Physik.Oszillator.inhomogen

)()()()( tftsktsdtsm

Paul Blanchard, Differential Equations

2

0

2

2

0

00

1

ww

dww

Xx

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Oberflächenanalytik.AFM

Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005

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Reibung.BekanntesFF NHR

FF NGR

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

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Reibung.Bekanntes

Makroskopische Größen

Kinetische Energie

Potentielle Energie

Mikroskopische Größen

Phononen

Kovalente Bindung

Elektrostatische Wechselwirkung

Phasenumwandlung (kollektiv mikroskopische, daher vielleicht auch makroskopisch)

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

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Reibung.Neues.Oberflächen

b

dxxfb

y0

)(1

b

a dxyxfb

R0

)(1

b

q dxyxfb

R0

2)(

1

5

1 5i

iiz

MINMAXR

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

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Riebung.Neues.Stribeckkurve

12

sm

sPa

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

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Riebung.Neues.Funktionsmodell

1

v

LT

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

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Reibung.Neues.Deborazahl

T

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

Universität Salzburg 2013 18

Reibung.Neues.StickSlip

Universität Salzburg 2013 19

Reibung.Neues.StickSlip

Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005

Universität Salzburg 2013 20

Reibung.Neues.Bindung

Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005

Universität Salzburg 2013 21

Reibung.Dissipationskanäle

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

Universität Salzburg 2013 22

Reibung.Neues.Superschmierung

Physik unserer Zeit Vol. 38 3/2007

Universität Salzburg 2013 23

SPGA.Lösungsstellen

Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005

Universität Salzburg 2013 24

SPGA.Stufen

Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005

Universität Salzburg 2013 25

SPGA.Funktionsweise

Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005

Universität Salzburg 2013 26

SPGA.ProzessparameterxlösungsterherauselknickcluDopp

Journal of Chemical Education Vol. 82 No. 5 May 2005