本文围绕相变材料二氧化钒进行了深入的探讨和研究。合成了单晶二氧化钒纳米线;对二氧化钒纳米线的金属绝缘体转变(metal-insulator transition，MIT)过程进行了细致的研究。概括起来是以下几点。　　(1)以二氧化钒粉末作为原料、蒸发源，利用气相输运法可以在硅基底上制备结晶性很好的单晶纳米线。在气相输运过程中，温度和压强对固态二氧化钒粉末是否可以蒸发为气相起关键作用，通过控制输运气体氩气的流量，可以获得不同形貌的二氧化钒纳米线。　　(2)纳米线生长形貌由高温相金红石的晶体学特征决定。实验制得的二氧化钒纳米线沿高温相金红石相的c轴生长，纳米线截面为矩形或正方形，纳米线的四个侧面为金红石的{110}，即(1(1)0)∥((1)10)⊥(110)∥((1)(1)0)。　　(3)二氧化钒纳米线的金属绝缘体转变对外界的应力很敏感。光学显微镜下的原位加热实验表明，当相变过程中V原子跳跃受到硅基底的阻碍时，纳米线出现多畴(multi-domain)现象，金红石相和单斜相交替排列，从而使来自硅基底的应力得到调整。同时，由于外界应力的调控使得相变温度偏离68摄氏度(341 K)。　　(4)运用了一种新的方法，发现电子束辐照既可以降低二氧化钒纳米线的相变温度，人为的利用温度的变化来调控纳米线的电阻值，又能够细微控制金红石相在单斜相中的形核位置。因而发展出一种新的可以在纳米尺度实现的相变调控方法，即可控形核。　　(5)无外力束缚的纳米线在通过可控形核形成相界面后，纳米线会发生一个宏观的偏折，经研究，发现是由不垂直于纳米线轴向的相界面所诱发的应力导致的偏折。若不进行可控形核处理，纳米线的金属绝缘体转变会在瞬间完成，而且也不会有宏观的偏折。通过改变纳米线的内部结构，从而改变其宏观的力学行为，是今后对纳米线设计加工的一个思路。