超滑研究对能源、环境、微纳制造等领域具有重要的应用价值，也是当今最具挑战性的科学问题之一，有必要从原子、分子甚至电子层面上揭示其内在形成机制。本项目拟在青年基金基础上进一步深入探索无定形碳膜原子尺度超滑机理。采用基于屏蔽键序势函数和反应力场的分子动力学模拟、第一性原理等方法开展超滑的原子尺度模拟。引入剪切诱导摩擦化学作用，结合表面钝化机制与剪切诱导石墨化机制，建立较为完备的无定形碳膜超滑模型，为实际工况下（特别是高速重载、大气环境）超滑提供理论指导。采用原子级分辨在线观测和表征方法验证所提理论模型，揭示无定形碳膜原子尺度超滑机理。在该超滑模型的基础上，探索无定形碳膜超滑与薄膜纳米尺度微观结构及元素掺杂的关系，并基于无定形碳膜生长机理研究，揭示薄膜制备与结构/化学组分的关系，从而指导实验中制备出性能更为优异的超滑无定形碳膜。