高端装备界面科学与技术全国重点实验室2022届博士毕业生宋爱生的学位论文《界面电子性质对摩擦和电传输的影响机理研究》入选2023年北京市优秀博士学位论文。该奖项由北京市教育委员会、北京市学位委员会评选，2023年共评出优秀博士学位论文104篇，优秀博士学位论文提名31篇。清华大学共有23篇论文获得北京市优秀博士学位论文，4篇论文获得北京市优秀博士学位论文提名。

论文主要创新点：

载流摩擦是相对运动表面间传输电流的过程，广泛存在于导电滑环、微机电（MEMS）开关等高端装备零部件。目前该领域存在两个主要难点：①载流摩擦磨损难以定量预测，原因在于外场下电子性质改变对滑动能垒的影响尚不清楚；②界面低摩擦需要低滑动能垒、弱电子云重叠，而高导电性需要低隧穿势垒、高载流子密度，两者难以兼顾。论文围绕界面电子性质对摩擦和电传输的影响机理开展研究，主要创新点如下：

1、提出了基于电子性质涨落的微观载流摩擦模型（EPF模型），揭示了载流条件下电子重分布和电子转移对摩擦的贡献，理论预测与实验结果吻合。

2、提出了基于原子接触质量的界面电传输模型（ACQ模型），建立了界面接触电导与载流子密度和原子堆垛结构的关系，揭示了石墨烯界面接触电导的调控机制。

3、根据ACQ模型和EPF模型，提出了超滑界面导电性调控方法，并理论预测了具备低摩擦、低接触电阻的超滑电接触。

相关成果链接：

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.1c04116

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.nanolett.9b00695

https://www.nature.com/articles/s41563-022-01232-2

https://www.science.org/doi/full/10.1126/sciadv.abc5555

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2020/nr/c9nr09662k

个人简介：

宋爱生，2022届博士毕业生，师从马天宝教授。主要从事摩擦和电接触的基础理论研究。以第一作者（或共同第一作者）在《Nature Materials》、《Nano Letters》、《Science Advances》等顶级期刊发表论文；获得清华大学学术新秀、清华大学特等奖学金候选人等荣誉；博士学位论文获清华大学优秀博士学位论文、北京市优秀博士学位论文。目前在清华大学机械系从事博士后研究工作。

宋爱生（右二）和马天宝教授合影