本方向围绕先进高端制造领域对材料表面防护性和功能性的应用需求，研究气相沉积薄膜生长理论与技术，通过薄膜材料的优化设计、可控制备与装备技术研发，突破金属材料表面耐磨减摩、腐蚀防护、氧化扩散、电磁传感等高性能化和多功能化的关键科学难题。

（1）等离子体调控及新型气相沉积装备开发

研究电磁场激励下气体的放电规律及等离子体约束机制，探索用于薄膜沉积的等离子体组成、密度和能量调控方法；研究等离子体与材料相互作用的物理机制，揭示等离子体调控下高质量薄膜的生长和性能规律；研究高性能电弧、磁控沉积源技术，开发新型气相沉积技术和绿色镀膜装备。

（2）硬质耐磨及防护薄膜材料设计与制备

研究新型纳米结构超硬高韧薄膜、新型多元多层腐蚀防护、氧化扩散阻挡薄膜；揭示薄膜材料的超硬与增韧机制、耐磨减摩机理、腐蚀防护机理和氧化扩散机理；研究薄膜材料在复杂服役条件下的环境适应性和稳定性，实现硬质薄膜材料在新型刀具、模具、关键零部件等方面的工程化应用。

（3）功能器件用薄膜材料的表界面效应

研究新型功能薄膜材料和生长沉积机理，探寻制备高性能功能薄膜的方法和途径；研究不同功能薄膜材料微结构及表界面效应，探索电学、磁学、光学、传感和疏水等性能的物理机制；研究薄膜的功能改性技术，结合薄膜缺陷调控和界面工程，设计开发新型功能薄膜器件。

方向带头人：张世宏 郑军

研究人员：刘兴光 赵栋才 万志鑫 杨阳 蔡飞 张林 杨英 陈育汶 林玥 丁继成 张腾飞 Gyawali Gobinda