纳米材料由于其小的特征尺寸和高的比表面积,从而具有异于宏观块体材料的物理与化学性能,这使得研究纳米材料的力学行为是纳米材料科学的重要问题。银纳米线由于其优异的电导率、热导率、力学性能以及催化活性,使得其在集成电路、太阳能电池板、柔性电子器件等电子器件上有广泛的应用。2019年,折叠屏手机正式发布,其中银纳米线复合柔性基底已实际应用到柔性触摸屏,兼备灵敏准确触控与高抗弯折力学性能表现。可见电子器件在实际应用中受力、温度、震动等外场作用下,作为器件组元的纳米材料必须能在应力环境下正常工作。摩尔定律揭示了信息技术进步的速度,点明了电子器件的高度集成化、小型化的发展趋势,这对电子器件中的纳米元件尺寸提出了挑战。同时器件中材料的特征尺寸将会更小,甚至只有几个纳米,对小尺寸的纳米材料的塑性变形行为和机制的研究更是迫在眉睫。具有高空间和信息分辨率透射电镜能在原子尺度下对材料微观原子结构,元素分析进行表征。但由于样品空间狭小,透射电镜中观察外力作用下纳米材料的结构演变并进行原位原子尺度研究是极具挑战性的工作。本论文利用本研究所独有的原位纳米力学测试装置,在高分辨透射电子显微镜(HRTEM)中对超细银纳米线的塑性变形行为进行了原位原子尺度观测。系统研究了超细银纳米线材料变形中原子尺度结构演变(全位错、不全位错、孪晶、表面原子扩散、刚性滑移和相变),并对其变形机制进行研究。具体研究内容如下:直径小于10 nm超细银纳米线的塑性变形同时受不全位错滑移和表面原子扩散控制。通过不全位错滑移形成的层错和孪晶实现了纳米线的均匀延伸。表面原子的扩散减小了纳米线的直径,但对纳米线的伸长没有影响。我们发现小尺寸纳米线塑性变形中,不全位错在表面随机形核并发射进而形成孪晶。通过透射电镜原位观察到L-C位错锁是由不全位错与层错反应而形成的。并且观察到L-C位错锁在高应力下切过的解锁机制。表面原子扩散是超细银纳米线拉伸变形过程中直径减少的主要诱因,并且层错台阶会促进表面自扩散过程。首次发现小尺寸下纳米线变形会发生刚性滑移。对于银纳米线,当其直径小于2.96 nm时更倾向发生刚性滑移。另外,我们在超细银纳米线的压缩和拉伸变形中观察到相变行为。相变过程都是在FCC密排面{111}面上通过剪切变形实现。[001]取向的银纳米线压缩变形会导致根部发生弯曲扭折。纳米线根部弯曲过程中,会形成三角形区域的压缩区和拉伸区,并发生多晶转变,最终形成三重孪晶。观察发现在压缩区域近基体区域存在高应力区,发生FCC→BCT→FCC(T)相变,这可由相变过程中切变应力无法释放从而形成不稳定BCT相来解释。压缩区域远离基体区域,发生FCC→BCT→HCP→FCC(T)相变;相变产生的不稳定BCT相转变为稳定的HCP相。