随着纳米电子机械系统技术的发展,用在纳米电子机械系统中的机械构件和电子元件的尺寸也达到了纳米量级。由于尺度效应,材料的热学和力学特性在纳米尺寸与宏观尺度下有显著的差别。利用经典的分子动力学方法,本文针对III～V族元素的纳米结构全面进行了热学和力学特性的研究。主要内容如下:1.采用基于Green-Kubo方程的平衡态分子动力学方法模拟了碳、硅、锗、氮化硼、碳化硅等五种纳米管在不同手性时导热系数随温度的变化,得出了这几种纳米管导热系数的大小顺序,并分析了引起这种变化的原因。2.采用非平衡的分子动力学法模拟了核-壳、超晶格硅锗纳米线的导热系数。得出了几种纳米线的导热大小关系。3.对于核壳硅锗纳米线、超晶格硅锗纳米线的熔化和拉伸特性进行了模拟,获得了升温过程中各纳米线的几何形态、原子径向分布,以及能量变化曲线,并系统分析了它们熔化特性的差异。针对核壳硅锗纳米线、超晶格硅锗纳米线的轴向拉伸力学问题,获得了特定条件下各纳米线的杨氏模量、断裂应变、最大外载、径向收缩率等参数,并分析了两种纳米线轴向拉伸力学特性的差异。本次研究的成果,对于III～V族元素低维纳米结构在未来纳米电子机械系统中的应用具有一定的参考意义。