表面量子点阵列由于各种纳米尺度限域引起的量子效应而在现代电子和光电子工业中呈现巨大的应用潜力和发展前景。由于表面能的作用，其结构的热稳定性成为该领域共同关注的重要问题之一。 本文采用三维分子动力学模拟方法，以面心立方金属铝为研究对象，以表面纳米晶柱为模型，基于铝的EAM型的多体势函数，研究了表面量子点的结构热稳定性及其失稳过程和机理，包括表面纳米晶柱阵列几何特征和温度对其热稳定性的影响。 研究结果表明，以{111}面为堆垛面、相互垂直的{112}和{110}面为侧面、近正方形为截面的纳米晶柱存在一个临界截面尺寸dc，晶柱截面尺寸小于dc时，晶柱发生坍塌熔化，大于dc时则不发生此类变化：模拟试验结果显示，dc值随温度升高呈线性增大；坍塌熔化后的原子团会立即发生重结晶，形成由{111}{100}面围成的多面体，这种结构十分稳定，提高退火温度和延长时间直到熔化之前均不能使之发生变化。处于临界尺寸的纳米晶柱在退火过程中，有可能发生上述熔化一重结晶过程，亦有可能通过表面原子扩散迁移使表面结构重组，形成同样由{111}{100}面围成的多面体。而大于上述临界尺寸的纳米晶柱，即使只增大一个原子层，经长时间退火也未观察到整体表面结构的重组，仅在角、棱处有部分原子发生结构重组，而且这些原子随纳米晶柱截面尺寸增大进一步减少。 模拟结果还显示：增加纳米晶柱高度不影响其稳定性；相邻纳米晶柱表面间距在3.4nm以上时对其稳定性没有影响，而在3.4nm以下则降低其稳定性。在各种情况下，我们都观察到，退火过程中结构弛豫的结果总是使纳米晶柱的比表面积显著下降。