随着微电子以及微机械系统的发展,金属纳米多层结构因其独特的力学、电学、磁学特性进入了人们的视野,特别是其超高的强度更是成为了一个研究热点。由于金属纳米多层结构中强弱材料之间在变形过程中的不协调性容易造成剪切失稳,对此我们进行了等应变压缩的分子动力学模拟研究。在模拟中,我们通过将尺寸差异较大的厚层和薄层组合起来,形成了一种新的异质结构,如图1(a)所示。一般的纳米金属多层结构均由两种不同材料的等厚层组成,这种结构在变形过程中,由于两种材料强度的不同,会首先在较软的材料中出现塑性变形,而此时较硬的材料依然处于弹性变形阶段。在模拟中我们发现在新的异质结构中,新加入的薄层能起到缓冲和调节作用,使得两个厚层之间的位错运动变得协调起来。如图1(b-d)所示,观察与比较24nm厚的铜层和镍层不同应变下的微观结构,我们可以发现位错几乎是同时在两层内部出现并且开始扩展。可见,通过这种新的异质结构的设计,可以有效的改善厚层之间的变形的不协调性。我们提供了一种可能的思路来改善金属多层材料的韧性,即通过厚层与薄层的合理组合。