强度和韧性是材料的两个关键力学参数，相对传统粗晶材料而言，纳米晶体材料在表现出超高强度的同时却展现了很低的延展性，这严重地限制了纳晶材料的进一步推广及应用。大量研究表明，纳晶材料中剪切带的形成和发展是导致其韧性降低，材料过早失效的主要原因。剪切带化是一种较为普遍的纳米晶体材料的破坏模式，是纳晶材料塑性变形的主要变形机制。　　针对纳晶材料低韧性问题，本文作者及所在课题组研究了最细小晶粒（晶粒直径为2～4nm）对纳米晶体材料力学行为的影响。所做具体工作如下:　　(1)建立了基于最细小晶粒存在的纳晶材料分布模型。在该模型中晶粒被分成两个部分:普通纳晶晶粒（晶粒直径在20～100nm之间）和最细小晶粒。其中，最细小晶粒看成是普通纳晶晶粒三晶交的组成部分，并称含最细小晶粒的三晶交为超级三晶交。　　(2)概括了晶界位错在三晶交处的演化形式，指出晶界位错穿越超级三晶交分解成两个可动的晶界位错沿相邻晶界运动的演化形式是最容易发生的。　　(3)计算了晶界位错穿越超级三晶交以及倾斜晶界发生迁移所需的临界剪切应力。　　(4)通过能量分析法分析了晶界位错穿越超级三晶交的能量特征以及晶界迁移的能量特征，进一步反映了最细小晶粒对纳晶材料变形机理的影响。　　根据以上研究工作，得出如下结论:　　(1)超级三晶交可以有效地阻碍晶界位错的穿越，与普通三晶交相比，超级三晶交具有更高的强度，晶界位错穿越超级三晶交所需的临界剪切应力大约是普通三晶交的三倍，(2)对于一定取向角度的倾斜晶界，当剪切应力τ＜τc时，晶界迁移是不可能发生的;当剪切应力τc≤τ＜τc1时，晶界将发生稳定的迁移，其迁移的距离与外加剪切应力τ有关;当剪切应力τ＞τc1时，晶界将发生不稳定的迁移，其迁移的距离与外加剪切应力τ无关。其中τc为晶界迁移所需的临界剪切应力，τc1=0.8Dω。　　(3)晶界位错分解成两个可动的位错沿相邻晶界运动是非常困难的，这使得晶界滑移被抑制。与此同时，晶界迁移能够有效的开启而协调纳晶材料的塑性变形，是纳米晶体材料的主导变形机制。然而晶界迁移又能够导致晶粒的增长，当晶粒增长到足够大时，传统粗晶材料的变形机理开始起作用，这时纳晶材料的主导塑性变形机理将由应力驱动的晶界迁移转变为传统的位错滑移。那么，剪切局域化和颈缩能够被有效的抑制，纳晶材料将呈现良好的延展性。