中文摘要：

控制单个纳米尺度的材料、并测量其性能是发展纳米科技的重大挑战之一。纳米线材料的实验纳米力学研究是一项集材料、性能测量和结构表征及对纳米力学的理解的交叉学科领域的研究。本项目将采用在电子显微镜中安置特殊样品台，进行纳米材料的力学性能和晶体结构及电子结构测量，提供模型和数据，并有潜力在纳米领域提供前所未有的认识。

结论摘要：

纳米材料的实验纳米力学有望拓展材料性能与特征尺度相互关联的基础认识，并指导纳米材料的器件应用；然而，单根纳米线力学性能的实验研究是一项具有挑战性的课题，要求发展新的测量技术和理论。在本项目中，我们设计制造了扫描电子显微镜（SEM）下的原位纳米操纵台和纳米压电马达系统，并可控制备了高质量的ZnO单晶纳米线。以此为基础，研究了纳米力学的以下实验方法和理论问题研究了测量纳米线弯曲模量的电致振动方法，通过区别纳米线的参数振动和强迫振动，解决了正确测量固有频率的关键问题；实验揭示了ZnO纳米线弯曲模量的尺寸效应，并提出了基于纳米线表面键长弛豫的芯－壳模型；定量研究了ZnO纳米线的弯曲断裂应变，并解释了纳米线具有很高柔韧性的原因；发现了ZnO纳米线的超高阶参数振动现象，并做了动力学的分析；完善了测量纳米线拉伸模量的单轴拉伸方法，测量了一些ZnO纳米线的拉伸模量。另外，我们研究了表征多壁碳纳米管螺旋度的高分辨电子显微学方法。本项目的研究结果在Science, Physical Review Letters, Applied Physics Letters等期刊发表文章共7篇。