2004年，曼彻斯特大学的Andre Geim和Kostya Novoselov带领一批物理科学家利用三维的石墨剥离出了单层的石墨，即石墨烯。众所周知，石墨烯是第一个二维的碳元素的同素异形体。随着纳米技术的不断发展，人们利用外延生长法在碳化硅的表面制得石墨烯。石墨烯作为一种新颖的纳米材料，它具有极高的电子迁移率、很好的弹道传输特性以及极大的Seebeck系数。这些表明石墨烯和石墨纳米带是纳米电子学和热电材料的理想选择。然而在实验中测得到石墨烯具有很高的热导率，这就使得它的热电系数很低。因此，如何能够尽最大效率的降低石墨烯的热导率并且尽量保持它的电导率以及Seebeck系数不受影响，是目前亟待解决的问题。另外，声子在石墨带上的热传输机制还没有完全搞清楚。第一章首先介绍一下研究低维纳米材料的分类及主要性能，然后介绍了研究低维纳米材料热传输性质的重要性，随后介绍一下石墨烯和纳米碳管优良的热学性质，最后给出了本文的主要研究内容。第二章主要讲述了分子动力学方法以及热传导的分子动力学模拟。利用分子动力学方法计算纳米材料的热流、温度分布以及热导率。第三章中，我们主要通过周期性缺陷以及引入C₆₀分子来调控低维纳米材料的热导率。首先研究了完美石墨带和有缺陷石墨带的热导率。我们发现在石墨带中引入周期性的缺陷，特别是正方形的缺陷，能够有效的降低石墨带的热导率。有意思的是，随着长度的增加，完美石墨带的热导率逐渐增加，而具有缺陷石墨带的热导率几乎不变。通过分析声子平均自由程，我们发现缺陷石墨带的热导率是由缺陷浓度决定的。这一结果有利于我们更好的了解声子在石墨带上的热传输机制。此外，我们通过在纳米碳管中引入C₆₀分子来控制碳管的热导率。计算结果显示，纳米碳管的热导率可以通过C₆₀分子的数目来调节。随着C₆₀分子数目的增加，热导率首先增加，然后呈现线性的递减趋势。这表明填充C₆₀分子的纳米碳管可以作为很好的热控制器。第四章中，我们主要研究了节点以及边界对石墨带热导率的影响。首先研究了完美石墨带和锯齿形状石墨带的热导率。锯齿形状石墨带热导率比完美石墨带的要低很多。当石墨带长度固定时，随着片段石墨带长度的增加，热导率首先急剧的下降，然后呈缓慢上升趋势。我们将此现在归结为以下两个原因：边界粗糙和节点影响。此外，通过系统地研究石墨带和纳米碳管的热导率我们发现ZGNR的边界有利于声子的传输，而AGNR的边界不利于声子传输。这一观点与我们普遍认为的边界不利于声子传输这一观点相违背。这对我们更好的理解声子在石墨带和纳米碳管上的传输机制有很大的帮助。第五章中，我们对本论文进行了总结，并对低维纳米材料的热输运性质做了预测以及展望。