自从2004年石墨烯于实验中第一次被发现以来,石墨烯、二硫化钼（Mo S2）、硒化锡（Sn Se）以及黑磷等二维材料受到了极大的关注。二维材料在单层或少层的情况下表现出了与其体材料完全不同而又极具研究前景的物理化学性质。二维纳米材料表现出的优异光电性质和直接带隙现象均受到原子层数和厚度的调控。目前制备二维材料的方法均无法精确获得指定层数的材料样品。本课题组此前提出了基于AFM的厚度可控逐层机械减薄黑磷的方法。在此基础上,本文对其他二维材料展开了AFM纳米切削机械加工的研究。论文完成的主要工作包括:1.较为系统的论述了典型二维材料的研究现状,二维材料制备方法的发展现状以及基于AFM的纳米操纵和黑磷减薄的研究现状。通过对二维材料不同制备方法优缺点的比对,确定了本文的研究路线。2.提出了基于天平的探针法向弹性常数针尖无损标定的方法,设计了探针标定时的施力结构。分析了探针反向及正向弯曲标定时的受力行为,给出了结果补偿系数。搭建了基于参考梁的探针横向弹性常数标定系统,设计了横向观测光路和探针夹持器。利用有限元方法分析了探针的纵向和横向变形行为,依据仿真结果对标定时的误差进行了分析。3.系统分析了不同二维材料的机械加工机理。搭建了AFM纳米切削的软硬件平台。探究了本征二维材料单点下压试验中AFM探针与材料表面的相互作用并得到了材料可被加工的下压力阈值;探究了对本征硒化锡单线切削时切削碎屑的特征,在实验中验证了二维材料的层状结构;探究了本征硒化锡的面加工工艺。4.研究了掺杂硒化锡的基于机械加工的尺寸调控效果。探究了单线切削试验中探针与材料表面的相互作用并得到了减薄掺杂硒化锡的下压力阈值;探究了切削速度和切削矢量间隔对面加工效果的影响;探究了切削碎屑的清除方法,对加工表面的碎屑进行了清除;利用纳米切削方法在材料表面加工出圆形、三角形和台阶。