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众所周知，宏观界面的开裂在微观上对应原子键的破断。对与界面开裂是Ⅰ型原子面分离的简单开裂方式来说，由第一原理模拟得到的界面开裂位移和界面粘结应力与宏观有限元模拟中用界面粘聚力模型刻画界面分离的上述两个参数值相差几个数量级。如何理解这种差异?宏观界面粘聚力模型与微观原子面的开裂之间是否存在某种关系。本文以金属/陶瓷界面(Ag/MgO)的材料体系为例，对上述的关键性问题进行具体研究。主要工作及创新性成果如下：
⑴给出了对界面粘聚力模型的诠释。界面粘聚力模型实际上是微观是包含真实界面的有限原子层的力学响应。为了表征这种响应，我们建立了界面串连模型，并建立了相应的分子力学模拟方法用以验证该模型的正确性。考虑理想匹配的界面结构模型，研究结果表明，分子力学模拟结果与相应界面串联模型的结果吻合得比较好。这样，我们就可以用界面串联模型解释分子力学模拟结果，并且预测垂直界面方向晶胞规模比较大的界面结构的拉伸分离行为。根据串联模型的预测结果，垂直界面方向晶胞规模越大，整个界面结构拉得越长，这个结果可以解释宏观界面粘聚力模型中的界面开裂位移比第一原理界面开裂位移大的原因所在。
⑵构造了带空位缺陷的界面模型，具体考虑了空位缺陷对界面粘聚力模型的影响。研究结果表明，与理想匹配界面结构模型相比，考虑空位缺陷的界面模型能显著地减少界面粘结强度；空位缺陷百分比与界面粘结强度近似成线性关系。这些结果间接说明界面粘聚力模型中的粘结强度实际上包含了微观缺陷效应。
⑶构造了带位错结构的界面模型，用于研究位错对界面粘聚力模型的影响。分子力学模拟结果表明，考虑位错效应后，真实界面的开裂是一个从位错核开始的逐渐拉断过程。与理想匹配界面结构模型相比，位错能显著地减少界面粘结强度。这些研究结果表明，位错对宏观界面粘聚力模型有显著影响。