原子力显微镜的轻敲模式作为纳米尺度表面形貌测量的重要手段,因其能够消除横向力,减小对样品的损害而应用广泛。但是针尖在敲击样品时往往产生磨损,进而导致横向测量分辨率降低。已有研究表明轻敲模式测量时振幅设定点、自由振幅等扫描参数和针尖冲击都会通过改变敲击时的动能影响单晶硅针尖的磨损,但轻敲模式下的磨损机理尚不明确。因此本文采用分子动力学仿真与实验相结合的方法,从轻敲测量特有的探针受力特征——敲击动能入手对轻敲模式下原子力显微镜单晶硅探针的磨损机理开展了研究,主要内容如下:(1)本文结合仿真尺度和探针工作特点,建立了适合轻敲模式的三维分子动力学仿真模型,并且通过模拟分析发现,不同质量、相同动能的单晶硅针尖敲击时,针尖的变形量和动能损失都相同,验证了所建分子动力学仿真模型正确可靠。(2)仿真研究了单次敲击下动能对单晶硅针尖磨损的影响,结合单次敲击时针尖整体变形与微观结构的变化规律,揭示了基于动能的轻敲模式下单晶硅针尖的磨损机理:低动能接触面的Atom-by-atom磨损机理;高动能的受相变及位错作用的塑性变形及边缘脆性断裂磨损。(3)基于实际测量特点,通过仿真探究了多次敲击对针尖磨损的作用规律,对比两次敲击中微观结构的分布特点及变化规律指出,连续敲击中相变会受到一定程度的抑制,位错会受应力作用进一步扩展、融合,进而产生裂纹引起脆性断裂。(4)实验研究了针尖的钝圆半径及磨损特征与敲击动能的关系,发现低动能敲击时,针尖的磨损表现为先快后慢再快最后平稳磨损的Atom-by-atom的磨损机理;中等动能及高动能敲击时前期的断裂磨损行为和后期的断裂磨损不同,前期的断裂是横向性的,是由接触状态和受力引起的,后期的断裂是纵向性的边缘剥落断裂,是由位错导致的;后期的纵向剥落性断裂会大大加快针尖的磨损速度。