UHV-FFM研究碳60分子的转动性质

C60是一种非常重要的分子结构，它有着高度的对称性，整个分子呈电中性，分子之间的相互作用为范德华力，在室温下C60晶体中分子小球在自身的位置上高速旋转。但这种旋转是否影响分子之间的相互作用，是否影响C60的纳米摩擦学性质，目前尚不完全清楚。本课题在申请人原有研究的基础上，利用超高真空系统，生长和制备不同层数的C60分子层，随着分子层数的增加，C60分子从紧紧束缚在表面上的"静止"状态到脱离表面的强束缚而进入旋转状态。以此来控制C60分子的转动状态，同时采用超高真空原位摩擦力显微镜，研究该体系的粘附力和摩擦力的变化，从而揭示出C60分子的旋转状态与摩擦力之间的关联性，用实验来验证理论中所提出的分子转动能够为摩擦的能量耗散提供通道的这一假设，进一步给出物理图象与模拟计算。本课题对于更深入地了解C60的物理性质、分子物理学和纳米摩擦学的基础研究都有着非常重要的意义。