原子级光滑表面间、仅由表面分子间作用决定的界面摩擦是探索摩擦微观机理的理想系统，其研究不仅有深远的理论意义，在微纳米技术中也有广泛的应用。本文以自组装分子单层膜为研究界面摩擦的主要对象，通过大量模拟、理论分析和实验，深入的理解了界面摩擦中的微观运动和能量耗散机制。 对自组装膜滑动过程的分子动力学模拟表明，原子尺度上摩擦力的周期性粘滑变化和表面几何结构以及分子的不连续运动相关。膜分子间作用和基体作用的竞争，使柔性分子在剪切下表现出复杂的整体不连续运动，并使摩擦耗散也以不连续的方式进行。柔性分子的特殊运动方式在文献中未见报导，是对独立振子模型的一个重要补充。 界面摩擦的动力学模型和模拟分析一致表明多稳态是系统产生不连续运动的直接原因。首次用频谱分析的方法来探索摩擦过程中的能量耗散问题，从而可以定量地研究耗散的具体过程和形式。结果表明，粘滑运动诱发界面分子发生跳跃和高频振动，并由此发射较低频率的超声波和高频声子，最终激发出热声子，导致能量以热的形式耗散。 不公度自组装膜之间的模拟表明，摩擦力没有明显的粘滑或周期性行为，分子呈现平滑的连续运动。频谱分析显示不公度的界面摩擦中没有集体的高频振动，耗散形式和公度不同。模拟还表明不公度界面存在有限的静摩擦力，扩展了关于摩擦起源的第三介质理论。对公度和不公度，当滑动速度相同时摩擦力都随载荷增大而线性增大，而载荷固定时则随速度增大而以非线性规律增长。条件相同时公度下的摩擦力总大于不公度。 本文在不同接触方式下的表面力仪和原子力显微镜上对结构差别很大的硫醇自组装膜和C60共聚物旋涂膜进行了摩擦特性的研究。实验进一步证实了模拟中关于载荷和速度影响摩擦力的结果。还表明，自组装膜的端基亲水性和C60共聚物膜侧链的化学构成和长度都会影响摩擦性能。