石墨烯因其独特的二维结构和优异的性能,被认为是下一代电子器件中最具应用潜力的材料,但由于石墨烯的零带隙特性,使其在应用上受到了一定的限制。近年来,研究人员发现二硫化钨具有较宽的带隙,可代替石墨烯在光电子器件中的应用。目前,关于石墨烯和二硫化钨摩擦性能方面的研究并不深入,人们对于它们的摩擦机理也不是很清楚。因此,研究石墨烯和二硫化钨在纳尺度下的摩擦性能,不仅能提高人们对其摩擦机理的理解,而且对其今后在微／纳机电系统(M/NEMS)中的应用具有重要的指导意义。本文基于原子力显微镜研究了机械剥离法制备的二硫化钨和石墨烯的摩擦性能。在对二硫化钨的研究中,探究了层数、扫描速度和温度对二硫化钨摩擦力的影响,发现平面外的褶皱效应是导致二硫化钨的摩擦系数随层数增加而减小的主要原因,且二硫化钨的摩擦力随扫描速度的对数非线性增加,该结果与热激发的Tomlinson模型计算结果吻合。温度对二硫化钨摩擦力的影响结果发现,AC240TS探针测得二硫化钨的摩擦力随温度的增加而增加,与热润滑现象相反。通过表征二硫化钨在各温度下的表面形貌,证实了摩擦力随温度增加主要与二硫化钨的表面波动有关,温度升高,表面波动增强,而表面粗糙度随温度的增加也是由表面波动造成的。在对石墨烯摩擦性能的研究中,探究了悬浮石墨烯和折叠石墨烯的摩擦性能以及石墨烯的热膨胀性能,发现悬浮石墨烯的摩擦力大于有支撑的以及悬浮石墨烯的摩擦力随层数的增加而减小的现象均是由悬浮石墨烯的弹性变形和表面褶皱效应导致的。在折叠石墨烯的研究中,发现折叠前后石墨烯的摩擦力并不相同,主要与石墨烯和基底之间的粘附作用有关。在研究石墨烯的热膨胀性能时,通过直接表征石墨烯表面的荧光颗粒在不同温度下的相对位置,发现石墨烯的热膨胀系数与温度呈非线性变化,且当温度低于340K时其热膨胀系数为负。