镁合金是具有巨大应用潜力的轻质金属材料,然而较差的室加工性能使其工程应用受到了极大的限制。位错滑移和形变孪生是镁合金中两种重要的塑性变形方式,因而位错和孪晶界是大多数镁合金中常见的缺陷结构。这些缺陷在塑性变形过程中的运动、转变和交互作用等深刻地影响着镁合金的塑性变形能力。因而,从原子尺度了解位错、层错和孪晶界等缺陷在应力作用下的交互作用和局域结构演变机制有助于加深理解这些缺陷在塑性变形过程中扮演的角色,对于科学指导改善镁合金的室温加工性能有着一定的意义。本文主要通过原子分辨率的电子显微学成像技术以及分子动力学模拟研究镁合金中的{10（?）2}孪晶界与基面分解的＜c+a＞和＜c＞位错的反应,近孪晶取向对称倾侧晶界在应力作用下的迁移与演化过程,以及{10（?）2}和{10（?）1}孪晶内部形成基面层错的机制。同时探讨了它们对镁合金力学性能的影响。实验观察和分子动力学模拟均表明,＜a60＞位错穿过{10（?）2}孪晶界转变为基面分解的＜c+a＞或＜c＞位错的过程是可逆的。模拟结果显示:在平行于{10（?）2}孪晶界的纯剪切应力作用下,基面分解的＜c+a＞或＜c＞位错能够和孪晶界反应,在孪晶界上产生台阶。重要的是,转变过程中没有明显的剪切应力上升,说明基面分解的＜c+a＞或＜c＞位错很容易被{10（?）2}孪生消除。在同时加载平行于孪晶界的剪切力和垂直于孪晶界的正向力时,基面分解的＜c+a60＞、正的＜c+as＞和＜c＞位错能够转变为孪晶界另一侧的＜a60＞位错,而负的＜c+as＞和＜c＞位错则会在晶界另一侧产生I1层错。更重要的是,发生这些转变所需要的正应力小于驱动＜a60＞位错穿过{10（?）2}孪晶界的正应力。这些结果说明因＜c+a＞位错基面分解而产生的不可动缺陷结构能够被{10（?）2}孪生所消除。近{10（?）2}和{10（?）3}孪晶取向的对称倾侧晶界（STGB）是平直的,而近{10（?）1}孪晶取向的STGB则是由交替排列的上升和下降台阶组成的。前两者在平行于界面的剪切力的作用下会发生迁移,并且没有＜a60＞位错从晶界上释放。后者在剪应力的作用下也会发生迁移,但＜a60＞位错会紧跟着迁移的界面发射出来,并且还会产生I1层错。在垂直于晶界的拉伸（压缩）变形下,倾转角小于（大于）相应孪晶界的STGB倾向于向两侧晶粒发射＜a60＞位错,而倾转角大于（小于）相应孪晶界的STGB倾向于向两侧晶粒不断发射不全位错。在正应力和剪切力的同时作用下,STGB会在迁移的同时向两侧晶粒发射位错。这些迁移与转变可能对于镁合金的强韧化具有一定的效果。{10（?）2}孪晶内部可以观察到三种类型的I1层错:两端都终止在孪晶界上的贯穿层错;一端终止在孪晶界上,另一端终止在1/6＜2023＞弗兰克不全位错上的层错以及两端都终止在弗兰克不全位错上的层错。根据分子动力学模拟,无位错参与的情况下,{10（?）2}孪晶在平行于孪晶界的剪切力和垂直于孪晶界的拉力或压力的同时作用下会产生贯穿内部的基面层错等,而I2和E类型层错则会消失或转变,只剩下I1层错。在相同的加载条件下,各种变体的＜a60＞位错与{10（?）2}孪晶界的反应能使孪晶内部产生第二类和第三类I1层错。{10（?）1}孪晶在各种加载条件下都会产生贯穿内部的I1层错。＜a60＞位错与{10（?）1}孪晶界在纯剪切力的作用下就能穿过孪晶界发生转变反应,形成第二类I1层错。了解这些层错的产生机制可能对于调控镁合金的微观结构和力学性能具有一定的启发意义。