许多实验都表明纳米材料会表现出与块体材料不同的物性。当晶粒的尺寸减小到纳米量级,它们的力学、热力学等性质将会发生很大的变化。本文旨在研究Ni、Cu、Ag纳米线体弹性模量与相应块体材料的差异以及纳米颗粒尺寸对镓相变的影响。　　 对于纳米材料力学性质的研究,目前主要采用的测试手段有AFM、TEM和SEM等。但是这些方法都存在有一些困难,如测试设备需要改装、样品制备复杂等。因此为了能够简单、方便、快捷地得到纳米材料的力学性质,本文采用Morse势函数将材料的热膨胀系数和体弹性模量建立起函数关系,通过变温XRD实验得到一维金属纳米线的热膨胀系数,进而计算出不同温度下Ni、Cu、Ag纳米线以及同一温度下不同直径Ag纳米线的体弹性模量。结果显示纳米材料体弹性模量远大于相应的块体材料,且纳米线体弹性模量随纳米线直径变化很大。　　 在热力学方面,纳米材料也表现出许多独特的性质。以镓为例,在纳米尺度,镓的稳定相将消失,取而代之的是各个亚稳相。对于亚稳相的起因,大家观点并不统一。为了探索尺寸与亚稳相的关系,本文采用DSC方法,研究了不同尺寸分布的镓纳米颗粒的熔化和凝固行为。研究发现,不同尺寸的镓纳米液滴有3个不同的凝固点,并生成不同的亚稳相。依据成核理论进行了分析,计算结果与DSC实验结果非常吻合。据此,我们提出了镓的尺寸—温度相图。　　 本文的主要研究结果和创新性如下:　　 1、提出了一种根据变温XRD实验获得简单立方金属纳米线体弹性模量的方法。　　 2、首次提出了镓的尺寸—温度相图。发现了不同尺寸的镓纳米液滴的凝固点以及凝固行为的差异。