由于在纳米材料基础研究方面的重要性,和未来作为分子电子、机械设备的应用前景,具有新奇结构(非晶态)的纳米线力学性质研究日益受到理论和实验工作者的广泛重视,是纳米科学研究的重要方向。本项目旨在发展和完善第一原理与遗传算法相结合的能量全局结构优化计算程序,对原子尺度纳米线结构、物理和力学性质进行系统研究,取得了如下研究成果(1)研究了贵金属纳米线的结构生长中的力学效应,给出了在力学拉伸和压缩情形下纳米线的结构生长序列和力、热学稳定性,并计算其力电耦合效应;(2)针对半金属纳米线(铋Bi)和纳米管的结构生长和稳定性问题,系统地分析了各类结构的整体力学稳定性,比较性地研究了Bi-Sb超晶格结构和Core-shell结构的电子性质;(3)研究了半导体ZnO和ZnS纳米线经表面修饰后的金属化问题,并由此带来的特殊力学性能和力电耦合效应。项目研究取得了系列有重要创新意义的基础研究成果,部分工作达到国际前沿水平,已经在国际学术刊物上(SCI检索)发表论文16篇,其中影响因子大于3的学术刊物论文9篇,被SCI刊物论文引用44次以上。
英文主题词nano-mechanics; nanowires with novel structure; mechanical-electronic coupling; mechanical properties