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Tribology Letters
Erschienen in: Tribology Letters 3/2010

01.09.2010 | Original Paper

Atomic Friction Investigations on Ordered Superstructures

verfasst von: Pascal Steiner, Enrico Gnecco, Tobin Filleter, Nitya Nand Gosvami, Sabine Maier, Ernst Meyer, Roland Bennewitz

Erschienen in: Tribology Letters | Ausgabe 3/2010

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Abstract

We review recent friction measurements on ordered superstructures performed by atomic force microscopy. In particular, we consider ultrathin KBr films on NaCl(001) and Cu(001) surfaces, single and bilayer graphene on SiC(0001), and the herringbone reconstruction of Au(111). Atomically resolved friction images of these systems show periodic features spanning across several unit cells. Although the physical mechanisms responsible for the formation of these superstructures are quite different, the experimental results can be interpreted within the same phenomenological framework. A comparison between experiments and modeling shows that, in the cases of KBr films on NaCl(001) and of graphene films, the tip-surface interaction is well described by a potential with the periodicity of the substrate which is modulated or, respectively, superimposed with a potential with the symmetry of the superstructure.
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Literatur
1.
Bennewitz, R., Meyer, E., Hug H.-J.: Scanning Probe Microscopy. Springer, Berlin (2003)
2.
Szlufarska, I., Chandross, M., Carpick, R.W.: Recent advances in single-asperity nanotribology J. Phys. D: Appl. Phys. 41, 123001 (2008)CrossRefADS
3.
Medyanik, S.N., Liu, W.K., Sung, I.H., Carpick, R.W.: Predictions and observations of multiple slip modes in atomic-scale friction. Phys. Rev. Lett. 97, 136106 (2006)CrossRefADSPubMed
4.
Roth, R., Glatzel, T., Steiner, P., Gnecco, E., Baratoff, A., Meyer, E.: Multiple slips in atomic-scale friction: an indicator for the lateral contact damping. Trib. Lett. 39, 63–69 (2010)CrossRef
5.
Gnecco, E., Bennewitz, R., Meyer, E.: Abrasive wear on the atomic scale. Phys. Rev. Lett. 91, 215501 (2002)CrossRefADS
6.
Livshits, A.I., Shluger, A.L.: Self-lubrication in scanning-force-microscope image formation on ionic surfaces. Phys. Rev. B 56, 12482–12489 (1997)CrossRefADS
7.
Filippov, A.E., Dienwiebel, M., Frenken, J.W.M., Klafter, J., Urbakh, M.: Torque and twist against superlubricity. Phys. Rev. Lett. 100, 046102 (2008)CrossRefADSPubMed
8.
Dienwiebel, M., Verhoeven, G.S., Pradeep, N., Frenken, J.W.M., Heimberg, J.A., Zandbergen, H.W.: Superlubricity of graphite. Phys. Rev. Lett. 92, 126101 (2004)CrossRefADSPubMed
9.
Müser, M.: Structural lubricity: role of dimension and symmetry. Europhys. Lett. 66,97–103 (2004)CrossRefADS
10.
Socoliuc, A., Bennewitz, R., Gnecco, E., Meyer, E.: Transition from stick-slip to continuous sliding in atomic friction: entering a new regime of ultra-low friction. Phys. Rev. Lett. 92, 134301 (2004)CrossRefADSPubMed
11.
Gnecco, E., Maier, S., Meyer, E.: Superlubricity of dry nanocontacts. J. Phys. Condens. Matt. 20, 354004 (2008)CrossRef
12.
Bammerlin, M., Lüthi, R., Meyer, E., Baratoff, A., Lü, J., Guggisberg, M., Loppacher, C., Gerber, C., Güntherodt, H.-J.: Dynamic SFM with true atomic resolution on alkali halide surfaces. Appl. Phys. A 66, S293–S294 (1998)CrossRefADS
13.
Steiner, P., Roth, R., Gnecco, E., Glatzel, Th., Baratoff, A., Meyer, E.: Modulation of contact resonance frequency accompanying atomic-scale stick-slip in friction microscopy. Nanotechnology 20, 495701 (2009)CrossRef
14.
Socoliuc, A., Gnecco, E., Bennewitz, R., Meyer, E.: Ripple formation induced in localized abrasion. Phys. Rev. B 68, 115416 (2003)CrossRefADS
15.
Pivetta, M., Patthey, F., Stengel, M., Baldereschi, A., Schneider, W.D.: Local work function Moiré pattern on ultrathin ionic films: NaCl on Ag(100). Phys. Rev. B 72, 115404 (2005)CrossRefADS
16.
Repp, J., Meyer, G., Rieder, K.H.: Snell’s law for surface electrons: refraction of an electron gas imaged in real space. Phys. Rev. Lett. 92, 036803 (2004)CrossRefADSPubMed
17.
Riedl, C., Starke, U., Bernhardt, J., Franke, M., Heinz, K.: Structural properties of the graphene-SiC(0001) interface as a key for the preparation of homogeneous large-terrace graphene surfaces. Phys. Rev. B 76, 245406 (2007)CrossRefADS
18.
Mallet, P., Varchon, F., Naud, C., Magaud, L., Berger, C., Veuillen, J.Y.: Electron states of mono- and bilayer graphene on SiC probed by scanning-tunneling microscopy. Phys. Rev. B 76, 041403 (2007)CrossRefADS
19.
Rutter, G.M., Crain, J.N., Guisinger, N.P., Li, T., First, P.N., Stroscio, J.A.: Scattering and interference in epitaxial graphene. Science 317, 219–222 (2007)CrossRefADSPubMed
20.
Prandtl, L., Angew, Z.: Mind model of the kinetic theory of solid bodies. Math. Mech. 8, 85–106 (1928)MATH
21.
Tomlinson, G.A.: A molecular theory of friction. Philos. Mag. 7, 905–939 (1929)
22.
Lagadic, I., Clement, R., Kahn, O., Ren, J., Whangbo, M.H.: Atomic-force microscopy study of layered MnPS3 and its intercalation compounds. Chem. Mat. 6, 1940–1945 (1994)CrossRef
23.
Kityk, A.V., Musevic, I., Slak, G., Fuith, A., Blinc, R.: Observation of an incommensurately modulated structure in dielectrics by an atomic-force microscope. Europhys. Lett. 36, 373–378 (1996)CrossRefADS
24.
Slough, C.G., McNairy, W.W., Coleman, R.V., Garnaes, J., Prater, C.B., Hansma, P.K.: Atomic force microscopy and scanning tunneling microscopy of charge-density waves in 1T-TaSe2 and 1T-TaS2. Phys. Rev. B 42, 9255–9258 (1990)CrossRefADS
25.
Maier, S., Pfeiffer, O., Glatzel, Th., Meyer, E., Filleter, T., Bennewitz, R.: Asymmetry in the reciprocal epitaxy of NaCl and KBr. Phys. Rev. B 75, 195408 (2007)CrossRefADS
26.
Baker, J., Lindgard, P.A.: Monte Carlo determination of heteroepitaxial misfit structures. Phys. Rev. B 54, R11137–R11140 (1999)CrossRefADS
27.
Maier, S., Gnecco, E., Baratoff, A., Bennewitz, R., Meyer, E.: Atomic-scale friction modulated by a buried interface: combined atomic and friction force microscopy experiments. Phys. Rev. B 78, 045432 (2008)CrossRefADS
28.
Filleter, T., Paul, W., Bennewitz, R.: Atomic structure and friction of ultrathin films of KBr on Cu(100). Phys. Rev. B 77, 035430 (2008)CrossRefADS
29.
Filleter, T., Emtsev, K.V., Seyller, Th., Bennewitz, R.: Local work function measurements of epitaxial graphene. Appl. Phys. Lett. 93, 133117 (2009)CrossRefADS
30.
Wöll, C., Chiang, S., Wilson, R.J., Lippel, P.H.: Determination of atom positions at stacking-fault dislocations on Au(111) by scanning tunneling microscopy. Phys. Rev. B 39, 7988 (1989)CrossRefADS
31.
Gosvami, N.N., Filleter, T., Egberts, P., Bennewitz, R.: Microscopic friction studies on metal surfaces. Trib. Lett. 39, 19–24 (2010)CrossRef
32.
Weiss, M., Elmer, F.-J.: Dry friction in the Frenkel-Kontorova-Tomlinson model: static properties. Phys. Rev. B 53, 7539–7549 (1996)CrossRefADS
33.
Steiner, P., Roth, R., Gnecco, E., Baratoff, A., Maier, S., Glatzel, Th., Meyer, E.: Two-dimensional simulation of superlubricity on NaCl and highly oriented pyrolytic graphite. Phys. Rev. B 79, 045414 (2009)CrossRefADS
34.
Johnson, K.L., Woodhouse, J.: Stick–slip motion in the atomic force microscope. Trib. Lett. 5, 155–160 (1998)CrossRef
35.
Barth, C., Henry, C.R.: Imaging Suzuki precipitates on NaCl: Mg2+(001) by scanning force microscopy. Phys. Rev. Lett. 100, 096101 (2008)CrossRefADSPubMed
36.
Corso, M., Auwärter, W., Muntwiler, M., Tamai, A., Greber, T., Osterwalder, J.: Boron nitride nanomesh. Science 303, 217–220 (2004)CrossRefADSPubMed
37.
Park, J.Y., Ogletree, D.F., Salmeron, M., Ribeiro, R.A., Canfield, P.C., Jenks, C.J., Thiel, P.A.: High frictional anisotropy of periodic and aperiodic directions on a quasicrystal surface. Science 309, 1354–1356 (2005)CrossRefADSPubMed
Metadaten
Titel
Atomic Friction Investigations on Ordered Superstructures
verfasst von
Pascal Steiner
Enrico Gnecco
Tobin Filleter
Nitya Nand Gosvami
Sabine Maier
Ernst Meyer
Roland Bennewitz
Publikationsdatum
01.09.2010
Verlag
Springer US
Erschienen in
Tribology Letters / Ausgabe 3/2010
Print ISSN: 1023-8883
Elektronische ISSN: 1573-2711
DOI
https://doi.org/10.1007/s11249-010-9677-2

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