材料的摩擦和磨损是摩擦学领域中古老而重要的课题，据统计约有80%的机器零部件因为磨损而失效。通常，材料的宏观摩擦和磨损性质分别由Amonton定律和Archard定律所描述，即摩擦力正比于施加载荷和真实接触面积，而磨损量则正比于施加载荷和滑动距离。然而，不论Amonton定律还是Archard定律在本质上都是经验的总结，人们并不清楚它们所描述的摩擦/磨损与载荷等物理量之间线性关系背后的物理和化学起源。另外，纳米摩擦学在近些年获得了高速的发展，人们惊奇的发现有一部分纳米摩擦学实验结果符合Amonton定律以及Archard定律的描述，而另一部分实验结果却不一致，其规律令人捉摸不透。因此，现迫切需要一种可鲁棒地描述纳米尺度下材料磨损规律的非经验定律。为此申请人针对材料原子级摩擦和磨损过程，提出了原子级摩擦/磨损的“两步基元反应假设”（即界面化学键桥的形成和界面键合原子的脱离），然后结合了接触力学和反应速率论成功建立了关于原子级摩擦力和磨损量的理论计算模型（我们称之为“界面键合模型”）。界面键合模型指出，原子尺度下摩擦力正比于界面键桥数量而非由宏观接触力学所定义的真实接触面积、Archard定律对于原子级磨损的适用情况取决于真实接触面积与载荷间的关系。随后我们针对两种不同接触状态的非晶碳基薄膜开展了大规模反应立场分子动力学模拟，成功地验证了界面键合模型的有效性。

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