2007年11月5日
最近，来自宾夕法尼亚大学、休斯顿大学和华盛顿大学的研究人员发表了一项研究，科学家们可能在理解引起摩擦的原子力方面又近了一步美国能源部阿贡国家实验室，．
由宾夕法尼亚大学的罗伯特·卡匹克领导的这项研究发现，在金刚石表面涂上不同的氢同位素，然后与涂有碳的小尖端摩擦，会显示出摩擦的显著差异。
科学家们缺乏一个关于纳米级摩擦的综合模型，只能大致了解其原子层面的原因，从局部化学反应到电子相互作用，再到声子共振或振动共振。
为了研究后者，阿贡的科学家阿尼鲁达·苏曼特和他的同事们用单晶金刚石表面涂覆氢原子或氘层，氘是一个氢原子，外加一个中子。终止氘的钻石由于其较低的振动频率而具有较低的摩擦力，苏曼特将这一观察结果归因于该同位素的较大质量。他们也在硅衬底上观察到了同样的趋势，硅衬底在结构上与金刚石相似。
之前制作氢端金刚石表面的尝试依赖于等离子体的使用，等离子体往往会腐蚀材料。
苏曼特说:“当你观察这么小的同位素缺陷时，客观上质量的微小变化，你必须绝对确定没有其他由化学或电子干扰或小的地形变化引起的复杂影响。”“在氢或氘终止过程中，离子轰击对金刚石表面的纳米级粗糙化，即使是在非常低的水平，仍然是我们的主要担忧之一。”
苏曼特和他的合作者已经研究了许多其他方法来避免蚀刻，甚至在涂氢层之前将薄膜浸泡在橄榄油中。然而，他说，目前还没有一种方法能提供光滑、无缺陷、覆盖良好、避免产生背景噪声的氢层。
然而，在威斯康星大学麦迪逊分校工作期间，Sumant开发了一种沉积金刚石薄膜的系统。这项技术被称为热灯丝化学气相沉积技术，涉及将钨丝(像白炽灯中的灯丝一样)加热到2000摄氏度以上。
如果金刚石薄膜暴露在氢分子的流动中，当它坐在热灯丝的一厘米以内时，热量将导致氢分子分解成氢原子，后者将与薄膜的表面反应，形成一个完美的光滑层。由于这种方法不需要使用等离子体，因此没有离子诱导蚀刻的危险。
苏曼特说:“我们已经证明，这是一种更温和的终结钻石表面的方法。”
苏曼特说，他希望利用从实验中获得的知识，最终找到一种在原子水平上操纵表面摩擦的方法。这样的结果将被证明对基于钻石的纳米机电系统(或称NEMS)的发展非常有价值，这是苏曼特在阿贡纳米材料中心的主要研究兴趣之一。欧洲杯足球竞彩