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中文摘要：
用分子动力学计算和第一原理计算方法，结合微观、纳观结构和性能测试技术，从实验和理论两方面，对纳米线材料的制备技术优化、纳米线的结构与缺陷、纳米线材料设计与优化、纳米线及其连接的纳观力学性能及行为、纳米线连接的基本物理和化学问题、纳米线的连接与服役的可靠性等方面进行深入和系统的研究。探索和优化氧化物纳米线和半导体纳米线的最佳体系及优化制备技术，完善、发展纳观力学性能的测试方法与表征技术，建立相关的纳
结论摘要：
本项目进行了三方面研究。首先重点研究了一维功能纳米材料的控制合成、结构、性能、生长机理及应用。通过改进的化学气相沉积法，实现了多种形貌的一维或准一维ZnO和掺杂ZnO纳米材料的可控制备，制备方法简单、工艺可靠、重复性好、产率高、纯度高、质量好。利用多种手段表征了纳米ZnO的形貌、结构，实验证实了四针状ZnO纳米棒的八面体孪晶生长模型并在一维ZnO纳米材料中首次发现螺旋位错诱导生长机理。原位研究了单根ZnO纳米线的力学行为、场发射性能以及尖端几何特征对ZnO场发射性能的影响。揭示了掺杂对ZnO纳米线光、磁、场发射、力学性能的影响规律，并通过第一性原理预测和设计掺杂ZnO纳米材料的性能。此外实现了大面积ZnO纳米阵列和碳纳米管阵列在特殊领域的应用。其次研究了纳米功能薄膜材料，包括磁性多层膜中铁磁耦合作用及计算预测了TiO2和ZnS掺杂后的稀磁性能等。最后研究了纳米功能陶瓷材料，包括钛酸钡基纳米介电陶瓷和固体氧化物燃料电池用纳米材料的制备与性能等。
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