2004年Novoselov等人发现了第一种能够在常温下稳定存在的二维晶体材料一石墨烯。石墨烯具有很多优异性能,包括力学、热学、电学及磁学性能等。石墨烯这些重要的优势,使其在理论物理及应用方面都有着光明的前景。离子辐照技术可以对石墨烯进行搀杂、加工,对石墨烯的研究和应用具有重要意义。本文用分子动力学方法研究了不同质量、能量、剂量及入射角度的离子束辐照石墨烯的情况,并以此为基础研究了辐照损伤对其力学性能的影响。本文共分为五章,第一章首先介绍了石墨烯的结构、优异的性能及应用、制各方法等:然后又总结了石墨烯辐照损伤的研究现状。　　第二章中介绍了分子动力学方法的基本原理以及本研究中用到的原子间作用势等具体模拟内容。　　第三章用分子动力学方法模拟不同参数的离子连续入射石墨烯,在石墨烯上形成纳米孔的物理过程和机制。通过调整入射离子的质量,能量,剂量及角度等参数,可以获得高品质纳米孔。其中,金离子入射可以形成较规则的纳米孔,这是因为重离子轰击石墨烯时,会对靶原子带来更大的核能损;碳离子入射的情况比较复杂,虽然合适的条件下能形成纳米孔,但是在纳米孔的边缘有很多碳链。本章还对石墨烯被离子辐照过程中形成的缺陷及这些缺陷的形成规律进行了分析,发现形成的缺陷中最多的是单空位,此外还有一些复杂结构的缺陷。　　第四章用分子动力学方法模拟石墨烯纳米带的拉伸过程,得到不同应变率下石墨烯纳米带的应力-应变曲线,并根据弹性形变段曲线计算其杨氏模量,得到的杨氏模量为0.4～0.8TPa,除了应变率大于5×1010/s的情况下杨氏模量变小,其余应变率下杨氏模量的变化并不明显。不同剂量的碳离子入射石墨烯对其拉伸力学性能有明显影响,发现辐照缺陷会使石墨烯样品的力学性能变差,如剂量为2.00×1013/cm2时,石墨烯中只存在两个单空位缺陷,但与完美石墨烯相比,杨氏模量却从780.19GPa减小到128.77GPa,拉伸强度也从161.81GPa变为30.85Gpa,并且缺陷个数越多对石墨烯的力学性能影响越大。　　第五章对全文工作进行了总结。