表面の不動態化： 表面の不動態化には、トポロジカル絶縁体の表面を化学的に処理して、その反応性を低下させ、摩擦を増加させる可能性のある吸着剤または汚染物質の形成を最小限に抑えます。これは、トポロジカル絶縁体の表面に自己組織化された単層や薄い酸化物層などの保護層またはコーティングを堆積させることで実現できます。
ドーピング： 特定の不純物またはドーパント原子でトポロジカル絶縁体をドープすると、その表面特性を変更し、摩擦に影響を与える可能性があります。ドーパントの種類と濃度を慎重に選択することにより、トポロジカル絶縁体の電子構造を調整し、その表面反応性を低下させ、摩擦を低下させることができます。
インターフェイスエンジニアリング： トポロジー断熱材と別の材料との間の界面を変更することも、摩擦に影響を与える可能性があります。たとえば、トポロジー絶縁体と基質の間にグラフェン層を挿入することは、グラフェンとトポロジー絶縁体の間の弱いファンデルワールスの相互作用のために摩擦を減らすことが示されています。
機械的研磨： イオン製粉や化学メカニカル研磨などの機械的研磨技術を使用して、トポロジー絶縁体に滑らかで欠陥のない表面を作成し、摩擦が低下します。
マイクロ/ナノ構造： トポロジカル絶縁体の表面にマイクロまたはナノスケールの構造を導入すると、そのトライボロジー特性が変わる可能性があります。たとえば、マイクログーブまたはナノピラーを作成すると、トポロジー絶縁体とスライド面の間の接触面積が減り、摩擦が低下します。
潤滑剤： トポロジー絶縁体とスライド面の間に潤滑剤または液体界面を適用すると、摩擦を大幅に減らすことができます。トポロジカル絶縁体の表面化学と互換性のある適切な潤滑剤を選択することは、効果的な摩擦制御を達成するために重要です。
トポロジカル絶縁体の摩擦を制御するために使用される特定の方法は、材料の目的のアプリケーションと特定の特性に依存することは注目に値します。研究者は、さまざまな技術アプリケーションでのパフォーマンスを最適化するために、トポロジークラスの摩擦を調整するための新しい革新的なアプローチを引き続き検討しています。
