以Ti N为代表的过渡金属氮化物因为具有高硬度、高熔点、耐腐蚀、超导性、光致发光性以及各种优异的磁学性质而被广泛应用于切削工具表面涂层。近年来的研究发现,以Ti N为基础的纳米多层膜因为具有更高的硬度,在刀具涂层上具有广阔的应用前景。但迄今为止,超硬纳米多层膜致硬机理尚不清楚,因此,开展这方面的研究具有重要的科学价值和实际应用价值。分子动力学模拟是研究纳米薄膜的热力学性质主要理论手段之一。嵌入原子势(EAM)是进行分子动力学模拟常用的一种原子间相互作用势,广泛应用于金属以及合金体系,然而,在处理化合物,尤其是共价化合物体系时存在一些问题,因此,在此基础上又提出了修正的嵌入原子势(MEAM),其适用范围得到大大扩展,成为分子动力学模拟所需要的一种重要势函数。本论文以VN/Ti N体系为研究对象,在Ti、V、N单元体系的MEAM势基础上,对Ti-N、V-N以及Ti-V二元体系的MEAM势进行研究,并在此基础上得到Ti-V-N三元体系的MEAM势。势参数优化确定的基本思路是:选取给定结构(比如Na Cl结构)的弹性常数的实验或第一性原理计算值为目标函数,优化确定出势参数,然后采用所得到的势参数计算相应体系的另一种可能结构(比如Cs Cl结构)的弹性性质、晶格常数和结合能,对势参数进行验证。为势参数优化和验证的需要,本论文还对Ti-N、V-N和Ti-V二元体系的平衡态性质(弹性系数、晶格常数和结合能)进行了第一性原理计算。得到的主要结果如下:1)选取Na Cl参考结构得到的Ti-N和V-N二元体系的势参数不仅适用于参考结构,而且也适用于相应体系的其他结构,为进行界面的模拟奠定了基础。2)采用MEAM势计算的Cs Cl结构的Ti N晶体的体弹模量和弹性常数12C,以及Cs Cl结构的VN晶体的弹性常数44C与第一性原理计算值之间的差异稍大外,其它性质的MEAM势计算结果与第一性原理计算值都比较一致。3)选取Ti-V合金的Cs Cl结构作为参考结构,弹性常数为目标函数,优化得到了Ti-V合金的MEAM势参数,并在此基础上,得到了Ti-V-N三元体系的MEAM势参数,从而为VN/Ti N多层膜的分子动力学模拟提供了所需的全部MEAM势函数。