| Titel | Temperature dependence of point contact friction on silicon |
| Autor | André Schirmeisen, Lars Jansen, Hendrik Hölscher, Harald Fuchs |
| Infos zum Autor | Dr. Hendrik Hölscher nanoForce group Center for NanoTechnology (CeNTech) Westfälische Wilhelms-Universität Münster Heisenbergstr. 11 48149 Münster Tel. 0251 / 83 - 63832 FAX 0251 / 83 - 63873 Email: Hendrik.Hoelscher@uni-muenster.de |
| Inhalt | Zusammenfassung Die Punktkontakt-Reibung und -Adhäsion zwischen einer Silizium-Spitze und einem unbehandelten Silizium( 111)-Wafer wurde als Funktion der Temperatur im Ultrahochvakuum mit einem Reibungskraftmikroskop gemessen. Während sich der Reibungskoeffizient im Temperaturbereich zwischen 50 K und Raumtemperatur drastisch verändert und ein Maximum bei 100 K hat, zeigt die gleichzeitig gemessene Adhäsion fast keine Temperaturabhängigkeit. Interessanterweise zeigt die Geschwindigkeitsabhängigkeit der Reibung einen logarithmischen Anstieg für Temperaturen unterhalb 150 K während sie bei Temperaturen oberhalb von 150 K nahezu konstant ist. Dieses spezielle Verhalten hat weitreichende Konsequenzen für die Reibungseigenschaften von Bauteilen die aus Silizium gefertigt werden. Abstract Point contact friction and adhesion between a silicon tip and an untreated Silicon(111) wafer are measured as a function of sample temperature in ultrahigh vacuum by friction force microscopy. While the friction coefficient changes drastically in the temperature range from 50 K to room temperature and shows a reproducible maximum near 100 K the simultaneously recorded adhesion shows much less temperature dependence. Interestingly, the velocity dependence of friction shows a logarithmic increase below 150 K although it is nearly constant above 150 K. This peculiar behaviour has profound consequences for tribological properties of devices manufactured from silicon. |
| Datum | 2006 |
