石墨烯纳米摩擦特性的可逆调控与应用
探究AFM探针对特征纳米点结构加工的影响,利用不同的表征与测试手段对纳米信息点的写入、读取、擦除进行调控。通过采用不同类型的探针和同种探针的表面改性处理，
并分析其对纳米信息点写入的影响与作用机理;
氮化硅被认为是防止杂质(包括钠)漂移或扩散的最可靠屏障,在室温下较稳定。
等离子体具备优异的清洁和抛光效果,氧等离子体的均方根粗糙度从0.2提高到0.15 nm,氩等离子体的均方根粗糙度从0.22提高到0.12 nm。
在较短处理时间下，等离子清洗机对氮化硅针尖的作用主要是清洁和抛光作用，减少氮化硅针尖的污染和油性物质,使得测得的石墨烯表面摩擦力降低。
处理时间超过10分钟，摩擦力的升高可以被解释为氮化硅向氧化硅的逐步转换,以及表面-OH浓度增加；
此外，等离子清洗机也有一些溅射作用，在较长的等离子处理时间,由于溅射造成的针尖表面粗糙化变得很明显。
PLUTO-T型等离子清洗机-实验室科研型
等离子清洗机对针尖处理
对针尖进行等离子体处理，等离子体处理的功率设置为80W，使用处理后的针尖进行粘附力实验。
结果如上图所示，随着针尖等离子处理时间的增长，针尖表面亲水性增强，针尖与石墨烯表面的粘附力显著增大，且增长趋势接近线性关系。
针尖等离子体处理调控石墨烯摩擦性能的机理分析
对等离子体处理后的针尖进行敲击石墨烯实验，结果如图4-8所示，发现随着针尖等离子处理时间的增长，敲击区域的摩擦力也在增长，结合前图针尖与石墨烯表面的粘附力的
增大，使得针尖与石墨烯界面的接触质量更好，针尖能更轻易“拉起” 石墨烯,使其发生摩擦增强现象,摩擦力差值也有增加的趋势。
我们认为在室温氧等离子体中处理氮化硅针尖的作用:
(1)表面污染物被清洁,针尖变干净;
(2)Si3N 4外表面转化为SiO 2 ;
(3)表面吸附-OH基团;
(4)离子溅射溅射针尖变钝。
摩擦力变化的原因:
(1)针尖表面的清洁度变化;
(2)针尖吸附的氧原子具有更大的电负性,增加了针尖和石墨烯的界面作用势,导致针尖在石墨烯表面的滑动势垒变化;
(3)表面亲水性增强,水分子膜引起的界面毛细作用随之增强,界面粘附作用变大,表面摩擦力增大。
(4)针尖尺寸与接触面积的变化。
