Fakultätsbericht 2016-2017 der Physikalisch-Astronomischen Fakultät

Professur für Mechanik der funktionellen Materialien Prof. Dr. Enrico Gnecco Forschungsschwerpunkte  Nanotribologie von mineralischen Oberflächen, organischen Kristallen und 2D-Materialien  Manipulation von organischen Molekülen, Nanopartikeln und heteroepitaxial gewachsenen Nanoin- seln  Nanoskalige Charakterisierung von abrasiven Verschleiß und Kontaktalterung  Stressinduzierte Nanostrukturierung von Polymeroberflächen  Minimalistische Modellierung atomarer Reibung und Nanomanipulation Wir untersuchen die Reibungseigenschaften iso- lierender Oberflächen (Carbonate, Sulfate, Oxide und Halogenide), Graphen und organischer Kris- talle bis in den atomaren Bereich. Rasterkraftmik- roskopie (AFM) Experimenten und Molekulardy- namik (MD) Simulationen haben gezeigt, dass Wasser eine sehr geeignete Umgebung für diese Studien ist, aufgrund der Abwesenheit von Kapil- larkondensation, die normalerweise unter Luftbe- dingungen stattfindet [1]. Besonders interessant ist die Beziehung zwischen der Reibungsaniso- tropie und der Kristallsymmetrie der Substrate [2,3]. In diesem Zusammenhang wollen wir hete- rogene Strukturen wie koexistierende Phasendo- mänen heteroepitaxial gewachsener Nanoinseln simultan auflösen. Das ist wichtig, um die rezip- roke Orientierung benachbarter Korngrenzen zu Reibung auf der atomaren Skala charakterisieren (in Bezug auf die optischen Ei- genschaften der Materialien) oder die Struktur von metall-anorganischen Verbindungen bei Um- weltanwendungen zu charakterisieren, die gebil- det werden, wenn verunreinigtes Wasser in Kon- takt mit ausgewählten mineralischen Oberflä- chen kommt. [1] J.G. Vilhena et al. (2016): Atomic-scale sliding friction on graphene in water. ACS Nano, DOI: 10.1021/acsnano.5b07825 [2] R. Alvarez-Asencio et al. (2017): Molecular-scale shear response of the organic semiconductor β-DBDCS (100) surface. Phys. Rev. B, DOI: 10.1103/PhysRevB.96.115422 [3] A. Perez-Rodriguez et al. (2017): A molecular-scale portrait of domain imaging in organic surfaces. Nanoscale, DOI: 10.1039/ C7NR01116D Abb. 1. Reibung auf atomarer Ebene auf einer Graphenschicht, die auf Kupfer gewachsen ist, wie durch in Wasser abgebildet, und MD- Simulationen des Gleitprozesses [1]. 84 — Forschung