Влияние шероховатости алмазных поверхностей на поведение ультратонкой пленки воды, заключенной между ними

Abstract

Представлены результаты моделирования методом молекулярной динамики ультратонкой пленки воды, сжатой между абсолютно жесткими алмазными пластинами с периодическим рельефом атомарного масштаба. Рассмотрены пленки толщиной в один и два молекулярных диаметра, для молекул воды использовалась TIP4P модель. Изучены равновесные и динамические характеристики системы в зависимости от внешней нагрузки (давления на поверхности) и силы сдвига. Проведено сравнение результатов моделирования систем с гладкими и шероховатыми поверхностями. Показано, что периодический рельеф атомарного масштаба качественно не влияет на большинство изученных свойств системы.

Представлено результати моделювання методом молекулярної динаміки (МД) ультратонкої плівки води, стиснутої між абсолютно жорсткими алмазними пластинами з періодичним рельєфом атомарного масштабу. Розглянуто плівки завтовшки в один і два молекулярні діаметри, для молекул води використовувалася TIP4P модель. Вивчено рівноважні і динамічні характеристики системи залежно від зовнішнього навантаження (тиск на поверхні) і сили зрушення. Проведено порівняння результатів моделювання систем з гладкими і шорсткими поверхнями. Показано, що періодичний рельєф атомарного масштабу якісно не впливає на більшість вивчених властивостей системи.

Molecular dynamics simulations of ultrathin water film confined between absolutely rigid diamond plates with periodic atomic-scale relief are described. Films with thickness of one and two molecular diameters are concerned and TIP4P model is used for water molecules. Dynamical and equilibrium characteristics of the system for different values of the external load (pressure on the surfaces) and shear force are investigated. The comparison of results of the modeling for systems with flat and rough surfaces is carried out. It is shown that periodic atomic-scale relief does not influence qualitatively the majority of the studied properties of the system.