类金刚石碳基薄膜因其低摩擦因数、高硬度、良好的化学稳定性和耐腐蚀性而越来越受到科研工作者的广泛关注。在软金属中,铜与金刚石或类金刚石薄膜的摩擦学行为表现特殊,并且界面处钝化元素氟、氢会影响其力学特性和摩擦学行为。相关界面黏着转移和减黏着调控机理尚不清晰,因此本文第一部分运用第一性原理方法研究清洁和钝化界面结构,电学及力学特性。研究结果表明铜金刚石界面体系因原子间的相互作用表现出特殊的黏着转移现象,直接导致相较于其他软金属而言特殊的摩擦学行为。接下来又系统分析了界面处氟原子和氢原子对其力学特性的影响,氟原子的钝化作用使得界面的分离功大大降低,结合相关动力学研究,理论预测了氟元素对铜金刚石体系摩擦学性能的改善具有巨大潜力。与此同时,本文第二部分通过制备含氢与无氢类金刚石碳基薄膜,采用实验分析与模拟计算结合的方法研究了不同氢含量碳基薄膜与铜配副的摩擦学特性并讨论氢原子在其调控摩擦界面时所发挥的作用。结果表明摩擦界面结构特性对于类金刚石碳基薄膜铜配副体系摩擦学性能有非常重要的影响,氢原子可以通过减小摩擦副之间的黏着从而起到调控摩擦界面的作用。通过向中掺杂氢等钝化元素可有效调控界面处的相互作用从而调控体系摩擦学行为。以上结论对从原子尺度到宏观尺度下理解铜金刚石体系的摩擦学行为提供借鉴,并且促进了类金刚石碳基薄膜在工程领域的应用。