课题研究按照工作计划进行，采用复合离子束技术，实现了微量到高含量的Me-DLC薄膜的可控制备，研究了不同掺杂金属和含量对DLC薄膜结构与性能的影响，并结合理论计算，重点阐明了金属掺杂导致应力降低的物理机制，良好完成任务要求的各项指标。所取得的成果主要体现在以下几方面：.（1）采用离子束复合磁控溅射沉积技术，调控离子源功率、气源成分和溅射功率、偏压等，实现了微量到高含量连续可控的Me-DLC薄膜的高质量可控制备；.（2）揭示了微量到高含量金属掺杂DLC 膜中微结构演变对力学性能的作用规律：少量金属（Cr、Ti、W）掺入到DLC膜中，主要固溶于无定形碳网络中，起到一种能量释放的关键“枢纽”作用，可大幅降低薄膜内的高残余应力；同时，由于固溶在薄膜中的金属原子对碳结构影响较小，硬度和弹性模量保持良好；薄膜具有与纯DLC薄膜类似的摩擦特性，摩擦系数和磨损率低。当金属掺杂含量超过其各自在所制备的DLC碳结构中的固溶度时（Cr≥8.42at.%，Ti≥12.87at.%，W>4.38at.%），与C结合形成纳米尺寸的硬质碳化物颗粒相并长大、增多，引起薄膜局部无序度增大，导致残余应力上升；因硬质碳化物相对硬度的补偿作用，硬度略有上升。弱碳化合物相形成元素Cu在掺杂量达一定值时（Cu≥1.93at.%）则从DLC膜碳网络中析出，形成金属纳米团簇结构并镶嵌在碳矩阵中，进而起不到降低应力的作用；Al掺入到DLC薄膜中主要以氧化态的形式弥散固溶在碳结构中，且随着掺杂量的增加，从碳矩阵中形成纳米团簇析出，导致应力单调降低。.（3）通过理论计算，从电子结构尺度阐明金属掺杂导致应力降低的物理机制，为实验结果提供了很好的解释和补充：Cr、Ti、W和C原子之间的成键特征分别为nonbonding、bonding和nonbonding；Cu、Al和C原子之间的成键特征为antibonding和离子键。Me与C原子之间电负性差的存在，使得键中存在离子部分贡献，降低了键的方向性和体系总能对键角畸变的敏感度；另一方面成键特征的变化影响了键的强度。因此，键的强度和方向性的降低导致键角畸变时较小的能量变化，从而导致应力的降低。.（4）项目完成后，发表期刊论文10篇，其中SCI源9篇；申报发明专利5项；培养青年科技骨干和研究生6名；参加国内、国际学术会议13次，举办国内学术会议、研讨会等3次。