近年来,新型的纳米表面材料成为了人们研究的热点。在纳米科学飞速发展的今天,传统摩擦学这一适用于宏观摩擦现象的学科渐渐暴露出一定的局限性,人们迫切的需要新的理论突破以指导纳米尺度下的摩擦性能的调控。在前期对石墨烯嵌入式碳膜的研究中,它的摩擦学特性展现出了十分广阔的探索空间。但是,电子对碳膜摩擦性能影响一直被忽略。此外,量子效应对石墨烯嵌入式碳膜摩擦学特性的作用也并不明晰。为此,本论文将从“摩擦与结构表征实验”和“量子摩擦的第一性原理计算”两方面,研究电子在石墨烯嵌入式碳膜摩擦学特性中的作用机理。实验方面,以ECR（Electron Cyclotron Resonance电子回旋共振）制备的石墨烯嵌入式纳米碳膜为样品,通过高分辨透射电镜、拉曼光谱、摩擦曲线等先进的实验与表征手段,本文开展了电子对碳膜纳晶结构和磨擦性能的影响研究。理论计算方面,为了阐述量子效应对与纳米表面材料摩擦学特性的作用,本文将进行第一性原理计算机模拟实验以研究多层石墨烯表面纳米压痕下电子转移情况以及摩擦性能的改变。本论文具体研究成果概括如下:（1）对ECR中通过封闭式电子照射所制备的纳米碳膜进行通直流电处理,对相同制备参数的三块碳膜施加0A、1A、3A的电流一段时间。通过台阶仪进行表面形貌表征以及在球盘式摩擦磨损实验机进行了摩擦性能表征。结果表明,直流电流中的低能电子可以促使纳米碳膜在摩擦稳定期低摩擦系数的产生。通过三块碳膜样品高分辨投射电镜形貌和拉曼的峰值比ID/IG分析发现,随着通电电流的增加,碳膜的纳晶结构增多并且纳晶尺寸增加。（2）利用DFTB（密度泛函紧束缚近似）进行了第一性原理计算,计算模型为4层石墨烯在金刚石探针下的纳米压痕系统。实验结果表明,多层石墨烯在压痕过程中,电子倾向于转移到表面压痕处,接触表面由电荷聚集所产生的库伦力会导致摩擦力减少。在压痕系统中,随着缩进深度的增加,多层石墨烯的硬度不断增强。通过理论推导表明,这是由石墨烯表面的电荷极化、有效接触面积的变化和交联结构的形成导致的,石墨烯层之间产生交联结构的时候,存在碳原子间由sp2键转化为sp3键的过程。