界面科学是当代蓬勃发展的一门边缘科学，近年来，由于复合材料从微米层次向亚微米甚至纳米层次推进，微电子与光电子器件集成度日益提高，纳米材料与纳米技术发展的迫切需求，使异质界面的重要性日益突出，成为当代十分活跃的研究领域。本论文运用分子动力学方法，研究了Ag/Ni，Cu/Ni，Ag/Cu三种金属界面系统在低温下的结构和能量，以及具有不同界面能的Ag/Cu界面系统的高温结构转变与熔化过程。 首先，在Mei、Cai和Johnson等人对EAM势研究的基础上，构建了三种界面系统的多体势。势参数的拟合中采用了由第一性原理计算得到的亚稳晶相的物理性质。建立的多体势能够得出系统中亚稳晶相和平衡相的某些特征物理量，如内聚能、点阵常数、体模量、合金形成热等，结果与实验值或用其他方法的计算值有较好的吻合。 运用所建立的多体势，在双晶模型中，通过分子动力学摸拟研究了Ag/Ni，Cu/Ni，Ag/Cu三种系统在不同晶面结合时的能量和结构，同时也计算了Ag，Cu，Ni三种金属表面的能量。摸拟结果显示：(1)金属界面的结合有密排的趋势，在三种系统中(111)/(111)的界面能最低，表现出很好的稳定性。 (2)界面能的计算结果与表面能有很大关系，表面能的大小决定了界面的匹配。三种金属的表面能的计算结果显示，(111)表面的表面能最低，而(110)表面能最高，与此对比(111)/(111)系统的界面能最低，而(110)/(110)的界面能较高。 (3)三种系统中Ag/Ni和Ag/Cu系统的错配度较大，在弛豫的界面结构中，可以清晰地看到失配位错的存在，在结构图中看到的位错间距与理论计算的结果非常吻合。 (4)Cu/Ni系统的错配度较小，在结构弛豫后，界面附近没有看到位错的存在，可以看作共格界面。而Cu/Ni系统的界面都低于Ag/Ni和Ag/Cu，由此表明界面能的大小与错配度成正比。 对具有较高界面能的(110)Ag/(110)Cu和较低界面能的(111)Ag/(111)Cu双晶的熔化过程的研究表明：熔化是从Ag/Cu界面的缺陷处开始形核并推向粒子内部的。在具有较高界面能的双晶中，双晶在低于Ag熔点240K时就开始熔化，而到低于Cu熔点90K时熔化完成；而在具有低的界面能的双晶中，界面熔化发生在低于Ag的熔点220K时，但是直到与Ag熔点相同时双晶体侧的Ag还没有完全熔化，而此时升高温度则Cu开始熔化，直到温度达到Cu的熔点附近，Cu层熔化的区域与Ag层相近。当温度高于Cu和Ag的熔点时，双晶的熔化还没有完全完成，这说明(111)Ag/(111)Cu的周期性的界面先是促进其界面的熔化，而后有抑制了Ag/Cu双晶的熔化。 本论文首次提出用分子动力学的方法来确定不同晶体取向关系的异质界面系统的稳定性，并研究界面能和原子结构与错配度的关系，并通过计算建立了表面能与界面能的关系。同时首次选取不同结构具有不同界面能的异质双晶系统进行熔化研究，对高温结构的转变和熔化过程进行了讨论。