低维纳米结构是当前纳米科学与技术领域的一个重要研究方向。它不仅对理解基本的物理现象具有重要意义,而且作为功能模块在构建纳米器件方面具有极大的应用潜力。本文采用经典分子动力学方法研究了高温合金Ni3Al一维纳米线、二维纳米薄膜和三维块材的热力学基本物理性质。原子间的相互作用势采用Finnis-Sinclair多体势描述。1、利用经典分子动力学方法对单晶Ni3Al纳米线和纳米薄膜的热稳定性进行了模拟。模拟结果表明:纳米线和纳米薄膜的熔点随着其尺寸(纳米线的直径、纳米薄膜的厚度)的增加而升高,当尺寸增加到某一值后熔点达到饱和值,且接近体相的熔点。纳米线、纳米薄膜在完全熔化前存在一个过渡区,在这一温区,液相与固相同时存在。对于一维[001]晶向截面为正方形的纳米线和二维纳米薄膜,熔化从表面开始,随着温度的升高,然后迅速向内部扩展。纳米线和纳米薄膜的熔点偏小可以用纳米材料具有大的表体比来解释。2、我们利用经典分子动力学方法对[001]晶向截面为正方形的单晶Ni3Al纳米线进行了施加单轴纵向拉伸载荷和单轴纵向压缩载荷的分子动力学模拟,并研究了力学性能和形变机理。模拟结果表明:在拉伸应变的情况下,纳米线应变的弹性极限约为15%,具有5.99-6.48 GPa的屈服应力。在室温下,弹性阶段的形变主要是通过原子间键的均匀伸长进行的。随着拉伸应变的继续,纳米线的{111}面开始发生滑移以适应对纳米线所施加的应变;而在压缩屈曲的情况下,纳米线靠在内部形成孪晶来适应压缩应变。不同的直径和不同的应变率导致不同第一临界应变。