微粒在摩擦相关过程中普遍存在，其行为和特性往往决定了摩擦的规律和表面的损伤。特别是在典型摩擦过程----集成电路制造中的化学机械抛光，微粒的行为控制对获得近零损伤表面至关重要。该项目主要发现点是：（1）实现了纳米微粒在线运动状态测量，首次在蒸发水滴中观测到Marangoni流动，提出了新的流动判据，应用于晶圆清洗干燥中，大幅度降低了晶圆表面残留颗粒的数量，远优于生产线的控制指标；（2）揭示出液体中纳米颗粒与固体表面的作用机制，制备出超光滑表面（Ra 0.05 nm）；（3）提出了润滑油中纳米颗粒的减摩机制，通过纳米微粒对缺陷生长的抑制作用，实现了材料的强化。

这些创新成果为纳米摩擦学的发展提供了新的观测手段和理论，为微纳制造等应用提供了理论依据和技术支持。已应用于计算机硬盘、集成电路晶圆等的超光滑抛光和后清洗工艺中。上述工作的8篇代表作被他引640次，相关研究获得了机械领域第一个973项目和自然科学基金创新群体支持，有力促进了摩擦学科的发展。

项目主要完成人为清华大学雒建斌院士、张晨辉教授、路新春研究员、徐学锋教授、郭丹研究员，主要完成单位为清华大学。雒建斌院士研究团队在硬盘和芯片制造领域、超滑领域以及薄膜润滑领域均获得了突破性成果。截至2018年度，该研究团队获得国家技术发明三等奖1项，国家自然科学二等奖2项，国家科技进步二等奖1项，省部级科技奖10项等。

蒸发水滴中的Marangoni循环流动的发现及流动数据

表面粗糙度为0.05nm的单晶硅表面 图3金刚石颗粒加入润滑油摩擦系数降低75%

 项目第一完成人在实验室工作。

 项目研究团队