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• Time of issue:2019-01-08
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(Summary description)1月8日，2018年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举行，清华大学机械系雒建斌院士等完成的“摩擦过程的微粒行为和作用机制”项目获国家自然科学奖二等奖。     微粒在摩擦相关过程中普遍存在，其行为和特性往往决定了摩擦的规律和表面的损伤。特别是在典型摩擦过程__集成电路制造中的化学机械抛光，微粒的行为控制对获得近零损伤表面至关重要。该项目的主要发现点如下：（1）实现了纳米颗粒运动状态的观测和流速分布的测量，首次在蒸发水滴中直接观测到Marangoni流动，提出了新的流动判据，应用于晶圆清洗干燥中，大幅度降低了晶圆表面残留颗粒的数量，远优于生产线的控制指标；（2）揭示出液体中纳米颗粒与固体表面的作用机制，提出了材料的原子级去除机理，制备出基于超光滑表面的晶圆（Ra0.05nm）；（3）发现纳米颗粒在润滑油中的增粘效应和减摩抗磨机制，有效地提高了润滑油膜的承载能力，将摩擦系数降低75%；通过纳米微粒对缺陷生长的抑制作用，实现了材料的强化。   　　图1.蒸发水滴中的Marangoni循环流动的发现及流动判据  　　图2.表面粗糙度为0.05nm的单晶硅表面  　　图3.金刚石颗粒加入润滑油摩擦系数降低75%      这些创新成果为纳米摩擦学的发展提供了新的观测手段和理论，为微纳制造等应用提供了理论依据和技术支持，已应用于计算机硬盘、集成电路晶圆等的超光滑抛光和后清洗工艺中。     上述工作的8篇代表作被他引640次，并得到了著名学者的引用和积极评价。相关研究获得了机械领域第一个973项目的支持，项目的五位完成人连续3次获得基金委创新群体项目资助，分别获得了院士、长江、杰青、优青等学术头衔，有力的促进了摩擦学科的发展。 来源丨清华成果与知识产权官方微信供稿|清华大学机械系雒建斌团队