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Tribology Letters
Erschienen in: Tribology Letters 3/2011

01.06.2011 | Original Paper

Frictional Properties of a Mesoscopic Contact with Engineered Surface Roughness

verfasst von: Johannes Sondhauß, Harald Fuchs, André Schirmeisen

Erschienen in: Tribology Letters | Ausgabe 3/2011

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Abstract

Friction between titanium spheres and an artificially structured silicon surface was measured with a friction force microscope. Two spheres with radii of 2.3 μm and 7.9 μm were firmly glued to the tip of the microscope cantilever. A periodic stripe pattern with a groove depth of 26 nm and systematically increasing groove width from 500 nm to 3500 nm was fabricated from a silicon wafer with a focused ion beam. The sphere substrate friction coefficient shows a strong enhancement at a certain groove periodicity, which is related to geometrical interlocking of the two surfaces. This shows that careful modification of the surface roughness can help to control the tribological behavior of mesoscale contacts.
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Literatur
1.
Suh, N.P., Mosleh, M., Howard, P.S.: Control of friction. Wear 175, 151–158 (1994)CrossRef
2.
Etsion, I.: State of the art in laser surface texturing. J. Tribol. 127, 248–253 (2005)CrossRef
3.
Israelachvili, J.N.: Thin film studies using multiple-beam interferometry. J. Colloid. Interface Sci. 44, 259–272 (1973)CrossRef
4.
Homola, A.M., Israelachvili, J.N., McGuiggan, P.M., Gee, M.L.: Fundamental experimental studies in tribology: the transition from “interfacial” friction of undamaged molecularly smooth surfaces to “normal” friction with wear. Wear 136, 65–83 (1990)CrossRef
5.
Mate, C.M., McClelland, G.M., Erlandsson, R., Chiang, S.: Atomic-scale friction of a tungsten tip on a graphite surface. Phys. Rev. Lett. 59, 1942–1945 (1987)CrossRef
6.
Melngailis, J.: Focused ion beam technology and applications. J. Vac. Sci. Technol. B 5, 469–495 (1987)CrossRef
7.
Orloff, J.: High-resolution focused ion beams. Rev. Sci. Instrum. 64, 1105–1130 (1993)CrossRef
8.
Ando, Y., Ino, J.: Friction and pull-off forces on submicron-size asperities. Wear 216, 115–122 (1998)CrossRef
9.
Marchetto, D., Rota, A., Calabri, L., Gazzadi, G.C., Menozzi, C., Valeri, S.: AFM investigation of tribological properties of nano-patterned silicon surface. Wear 265, 577–582 (2008)CrossRef
10.
Marchetto, D., Rota, A., Calabri, L., Gazzadi, G.C., Menozzi, C., Valeri, S.: Hydrophobic effect of surface patterning on Si surface. Wear 268, 488–492 (2010)CrossRef
11.
Schwarz, U.D., Zwörner, O., Köster, P., Wiesendanger, R.: Quantitative analysis of the frictional properties of solid materials at low loads. I. Carbon compounds. Phys. Rev. B 56, 6987–6996 (1997)CrossRef
12.
Yoon, E.-S., Singh, R.A., Oh, H.-J., Kong, H.: The effect of contact area on nano/micro-scale friction. Wear 259, 1424–1431 (2005)CrossRef
13.
Schmutz, J.-E., Schäfer, M.M., Hölscher, H.: Colloid probes with increased tip height for higher sensitivity in friction force microscopy and less cantilever damping in dynamic force microscopy. Rev. Sci. Instrum. 79, 026103 (2008)CrossRef
14.
Mak, L.H., Knoll, M., Weiner, D., Gorschlüter, A., Schirmeisen, A., Fuchs, H.: Reproducible attachment of micrometer sized particles to atomic force microscopy cantilevers. Rev. Sci. Instrum. 77, 046104 (2006)CrossRef
15.
Lugstein, A., Basnar, B., Hobler, G., Bertagnolli, E.: Current density profile extraction of focused ion beams based on atomic force microscopy contour profiling of nanodots. J. Appl. Phys. 92, 4037–4042 (2002)CrossRef
16.
Bhushan, B.: Springer Handbook of Nanotechnology. Springer, New York (2007)CrossRef
17.
Schwarz, U.D., Köster, P., Wiesendanger, R.: Quantitative analysis of lateral force microscopy experiments. Rev. Sci. Instrum. 67, 2560–2567 (1996)CrossRef
18.
Hölscher, H., Schirmeisen, A., Schwarz, U.D.: Principles of atomic friction: from sticking atoms to superlubric sliding. Phil. Trans. R. Soc. A 366, 1383–1404 (2008)CrossRef
19.
Schirmeisen, A., Jansen, L., Hölscher, H., Fuchs, H.: Temperature dependence of point contact friction on silicon. Appl. Phys. Lett. 88, 123108 (2006)CrossRef
20.
Stevens, N., Priest, C.I., Sedev, R., Ralston, J.: Wettability of photoresponsive titanium dioxide surfaces. Langmuir 19, 3272–3275 (2003)CrossRef
21.
Ando, Y.: The effect of relative humidity on friction and pull-off forces measured on submicron-size asperity arrays. Wear 238, 12–19 (2000)CrossRef
22.
Riedo, E., Lévy, , F., , Brune, H.: Kinetics of capillary condensation in nanoscopic sliding friction. Phys. Rev. Lett. 88, 185505 (2002)CrossRef
23.
Podestà, A., Fantoni, G., Milani, P.: Quantitative nanofriction characterization of corrugated surfaces by atomic force microscopy. Rev. Sci. Instrum. 75, 1228–1242 (2004)CrossRef
24.
Hirano, M., Shinjo, K.: Atomistic locking and friction. Phys. Rev. B 41, 11837–11851 (1990)CrossRef
25.
Müser, M.H.: Structural lubricity: role of dimension and symmetry. Europhys. Lett. 66, 97–104 (2004)CrossRef
Metadaten
Titel
Frictional Properties of a Mesoscopic Contact with Engineered Surface Roughness
verfasst von
Johannes Sondhauß
Harald Fuchs
André Schirmeisen
Publikationsdatum
01.06.2011
Verlag
Springer US
Erschienen in
Tribology Letters / Ausgabe 3/2011
Print ISSN: 1023-8883
Elektronische ISSN: 1573-2711
DOI
https://doi.org/10.1007/s11249-011-9776-8

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