초록 ▼

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1. 분석자 서문
원자힘현미경(AFM)이 개발된 이래 그 탐침을 이용한 물질의 표면분석의 적용분야가 매우 넓어졌다. 이는 마찰력을 원자 수준에서 연구할 수 있게 된 데 힘입은 바 크다. 마찰을 일으킬 수 있는 최소단위, 즉 두 물체 간 단일 접촉점을 구현하는 데 AFM 탐침만한 방법이 없기 때문이다. 이를 통해 대부분 거시적이고 현상학적인 연구 이상의 깊이를 가지지 못했던 마찰학이 나노마찰학이라는 한 단계 깊은 학문으로 발전할 수 있었다. 이 논문은 이러한 학문적, 기

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1. 분석자 서문
원자힘현미경(AFM)이 개발된 이래 그 탐침을 이용한 물질의 표면분석의 적용분야가 매우 넓어졌다. 이는 마찰력을 원자 수준에서 연구할 수 있게 된 데 힘입은 바 크다. 마찰을 일으킬 수 있는 최소단위, 즉 두 물체 간 단일 접촉점을 구현하는 데 AFM 탐침만한 방법이 없기 때문이다. 이를 통해 대부분 거시적이고 현상학적인 연구 이상의 깊이를 가지지 못했던 마찰학이 나노마찰학이라는 한 단계 깊은 학문으로 발전할 수 있었다. 이 논문은 이러한 학문적, 기술적 발전을 배경으로 나노마찰학의 현주소를 개괄한 논문으로, 지금까지의 실험 및 이론분야의 발전현황 및 문제점, 앞으로의 방향 등을 다루고 있다. 나노마찰학은 기초 과학 수준의 발전 이외에도 실제 응용에서 SAM을 윤활막으로 이용하는MEMS 나 HDD 의 발전에 따라 응용분야에서도 중요한 위치를 차지하게 되었다. 단일접촉점을 이용한 나노마찰학은 어느 정도 성과를 보여왔지만 여전히 보다 많은 부분의 발전이 필요한 분야이다. 가장 큰 문제점은 AFM을 이용할 때 언제나 따라다니는 문제, 즉 탐침끝의 모양과 물질 조성이 알려져 있지 않다는 점이다. 시뮬레이션(simulation) 쪽에서는 실험에서 쓰이는 속도와의 큰 차이점이 가장 큰 문제이고 실제 실험에서 쓰이는 모양을 구현하는 등의 문제 등이 있다.


2. 목차

1. 도입

2. 단일거칠기 나노 마찰학에 대한 실험 및 시뮬레이션
2.1. 주사힘 현미경
2.2. 원자시뮬레이션

3. 단일접촉점의 마찰역학
3.1. 단일접촉점의 연속체 이론
3.2. 단일접촉점의 연속체 이론의 한계

4. 단일접촉점의 물리학
4.1. Stick-slip 과 부드러운 미끄러짐
4.2. 역학적 성질과 마찰력간의 관계
4.3. 표면의 원자조성과 마찰력의 관계
4.4. 속도 및 온도와 마찰력의 관계

5. 단일층 윤활막의 마찰
5.1. MEMS의 경계면 윤활
5.2. 경계면 윤활막으로서의 SAM
5.3. SAM 윤활막에 대한 초기연구
5.4. SAM 윤활막에 대한 초기 이론연구
5.5. 사슬길이와 마찰력
5.6. 사슬길이 효과에 대한 시뮬레이션
5.7. SAM의 조밀도와 마찰력
5.8. 사슬길이의 홀-짝 효과

6. 원자수준에서의 마모연구

7. 미래전망

8. 분석자결론

Reference



3. 원문정보
Izabela Szlufarska et al., Recent advances in single-asperity nanotribology, J. Phys. D: Appl. Phys. 41 123001 (39pp), May 2008

※ 이 자료의 분석은 Hitachi Global Storage Technologies의 김상훈님께서 수고해 주셨습니다.