摩擦學，這一探究物體間相互作用力的學科，正持續為物理學、工程學和材料科學等領域注入新的活力。其中，計算摩擦學作為研究摩擦行為的重要手段，借助理論模型為摩擦現象提供了更為深入的理解。然而，不精確的計算模型卻可能誤導科研方向，影響對摩擦物理機制的正確認識。
為了攻克這一難題，科學家們正致力于構建更為科學、標準的摩擦性能計算模型，特別是在靜態摩擦性能領域。近日，中國科學院蘭州化學物理研究所的研究團隊，攜手蘭州交通大學等科研機構的同行，在這一方向上取得了重要突破。
他們利用自主研發的固體界面摩擦性能第一性原理高通量計算平臺LICP-FPHTC-Platform，深入探究了三種靜態摩擦性能計算模型——等距模型、等載模型以及無負載做功的等載模型。這些模型被應用于分析已報道的具有負摩擦系數的二維材料界面體系，旨在揭示不同計算模型對摩擦性能預測結果的影響。
研究聚焦于三種典型的二維材料界面體系：Gr/Gr、h-BN/h-BN和In2Se3/In2Se3。通過對比這些材料在不同計算模型下的摩擦性能表現，科學家們發現，只有當采用無負載做功的等載模型時，才會出現負摩擦系數的現象。而等距模型和等載模型則得出了相同且定量一致的摩擦計算結果。
進一步的研究表明，無負載做功的等載模型由于忽略了負載做功，存在根本性的缺陷。因此，該模型得出的負摩擦系數結果很可能是計算不精確所導致的錯誤。相比之下，等距模型和等載模型提供了更為可靠和一致的摩擦性能預測結果，有望成為靜態摩擦性能計算的標準模型。
這一研究成果不僅系統驗證了不同靜態摩擦計算模型的可靠性，還澄清了學界對負摩擦系數的誤解。它為摩擦學的標準化研究提供了關鍵的理論支撐，為未來的科研探索指明了方向。
該研究團隊還通過自主搭建的高通量計算平臺，實現了對大量數據的快速處理和分析。這一技術創新不僅提高了研究效率，還為摩擦學的深入研究奠定了堅實的基礎。
研究團隊還深入探討了二維材料界面體系的摩擦機制，為理解摩擦現象的物理本質提供了新的視角。他們的發現表明，基于不精確計算模型得出的負摩擦系數現象可能并不具有物理意義，這為未來摩擦學的研究提供了更為準確的理論框架。
這一研究成果已在國際著名期刊《物理評論B》上發表，引起了學術界的廣泛關注。它不僅為摩擦學的研究提供了新的理論支撐，還為相關領域的科研探索提供了有益的啟示。
隨著研究的深入，科學家們將繼續探索更為精確、高效的摩擦性能計算模型，以推動摩擦學及相關領域的持續進步。
