随着微机电和纳机电系统（MEMS/NEMS）技术的发展，系统的集成度逐渐增加，功能逐渐增强，加工尺寸减小，这些都对材料的性能提出了更高的要求。在传统的MEMS/NEMS设备中，硅基材料占主导地位，但是受到硅基材料固有材料属性的限制，人们急需寻找一些新的材料来代替硅而被应用于MEMS/NEMS设备中。其中金属材料（如铜）和类金刚石碳膜因为各自优异的特性而被认为是比较有前途的材料之一。受到空间尺寸的限制，MEMS/NEMS设备中的材料多以纳米薄膜的形式存在。在纳米尺度，由于强烈的尺寸效应，材料将会表现出和宏观不同的材料属性，因此本文将通过分子动力学模拟纳米压痕和划痕的方法对单晶铜膜和非晶碳膜的力学性能进行研究。为了研究单晶铜薄膜的力学性能，本文建立了刚性金刚石球形压头与单晶铜基体纳米压痕的分子动力学模型，并且通过纳米压痕过程中压入深度与法向载荷之间的关系来分析研究纳米尺度的接触行为，并将仿真结果与经典的Hertz弹性接触理论进行对比。同时，对于单晶铜晶体，本文通过对加载/卸载过程中压入深度与法向载荷之间关系的分析，区分了基体的弹塑性变形。除此之外，本文还研究了纳米接触过程中，法向加载速度和压头曲率半径对基体力学性能的影响。为了研究非晶碳膜的力学性能，首先，本文通过快速淬火的方法，分别采用三种不同的势函数，模拟生成了密度从2.2g/cm3到3.2g/cm3的非晶碳结构，同时，本文通过配位数和径向分布函数分析了不同密度非晶碳结构的区别，对比了不同势函数描述非晶碳中原子排列的能力。其次，根据仿真获得的非晶碳结构，建立了刚性金刚石球形压头与非晶碳基体的纳米压痕和纳米划痕的分子动力学仿真模型。本文通过纳米压痕中的力/位移曲线，研究了不同密度、不同结构非晶碳的力学性能。研究表明，高密度的非晶碳具有更强的抵抗变形能力；同一密度下，高sp3含量的非晶碳力学性能更好。通过对纳米刻划过程的分析，发现在纳米刻划过程中，压头与基体间存在明显的摩擦化学反应，刻划过程中摩擦力随着法向载荷的增大而近似线性增大；相对于低密度的非晶碳来说，在同一法向载荷下，高密度的非晶碳拥有更加优异的摩擦性能。