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通过电场调制润滑行为是改善和提高机械工程设备工作性能和使用寿命的一条有效途径。然而偏压引起的润滑通常不适用于二维范德华晶体。对于二维“双面神”过渡金属硫族化合物，其原子结构打破了面外对称性，具有法向偶极矩以及离面电荷极化，多层二维“双面神”过渡金属硫族化合物的层间相互作用对电场的响应将不同于多层石墨烯、六方氮化硼以及传统过渡金属硫族化合物，其在垂直电场作用下的层间摩擦性能需要进一步探究。
我们使用PBE泛函+MBD范德华修正的第一性原理方法，分别计算了在常法向力（0–3 GPa）和垂直电场（−3–3 V/nm）作用下双层“双面神”过渡金属硫族化合物MoXY (X/Y = S、Se或Te，并且X ≠ Y)在进行层间相对滑移时的滑动能垒和剪切阻力。
我们发现在常法向力模式下通过施加垂直电场可以减小双层“双面神”过渡金属硫族化合物发生滑移时的层间摩擦。这是由于电场能量对层间相互作用能的抵消效应、AA堆垛时电场导致的更显著层间电荷转移以及界面原子的电负性差异。
上述结果揭示了二维“双面神”过渡金属硫族化合物异质界面的电致润滑机制，并加深了对二维“双面神”过渡金属硫族化合物界面润滑的理解。
李昊，南京航空航天大学力学系在读博士研究生，研究领域包括低维材料的摩擦行为以及第一性原理计算。
郭宇锋，南京航空航天大学教授，获国家自然科学二等奖、教育部自然科学一等奖。研究领域包括微纳米力学与物理力学、微纳尺度多场耦合与力学调控、功能低维材料结构设计与器件原理、大规模并行计算模拟与机器学习方法。
郭万林，中国科学院院士，力学家，南京航空航天大学教授。获国家自然科学二等奖、教育部自然科学一等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、Eric Reissner Award等。研究领域包括水伏学、纳智能材料器件、高效新能源转换技术、类脑智能、三维疲劳断裂和损伤容限以及高温下的结构耐久性设计。
期刊简介
Friction（《摩擦（英文）》）是清华大学主办的国内首个摩擦学领域国际学术期刊，旨在发表和出版涵盖接触、摩擦、磨损、润滑、表面粘着和界面科学跨学科的创新性研究论文及专题性综述文章，致力于为国内外摩擦学和表面界面科学领域的学者搭建一流的国际学术交流平台，促进摩擦学在中国和国际学术界之间的交流和发展。其2021年影响因子为4.924，五年影响因子为5.662，位居Q1区。2019年入选“中国科技期刊卓越行动计划”领军期刊（全国共22项），2021年荣获“第五届中国出版政府奖期刊奖提名奖”。2022年变为月刊，年发文量120篇，在Springer平台和SciOpen平台同时完全开放获取出版。
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