纳米管、纳米线等一维材料因尺寸效应而具有许多优异的物理特性,是构筑纳米器件的理想功能组件。对其性能的直接测试是深入了解并合理应用这些一维材料的基础。针对力学特性这一最基本的属性,本文以原子力显微镜(AFM)为主要工具,通过纳米操纵与弯曲测试的结合实现了对指定单根一维纳米材料的测量;同时研制了一套新颖的标定系统,对力学测量的主要误差源——AFM探针悬臂梁弹性常数进行了标定;在综合操纵技术与力学测试技术的基础上还提出了一种面向一维核壳型材料的原位核壳分离新方法。本文的研究成果提高了一维纳米材料的操纵效率,增强了基于弯曲法的力学测试的灵活性和可靠性,为一维材料的性能测试与器件组装工作提供了新思路。论文的主要内容和创新点如下:1.系统地分析了一维纳米材料领域的研究现状,针对以往力学特性测试不能自由选择被测目标的不足,提出了将纳米操纵与弯曲测试技术相结合的新测试策略。2.对一维纳米材料在平面和沟槽衬底上的刚性及弹性动力学行为进行了建模,依据所建立的模型,提出了一种探针位置控制与数字图像处理相结合的自动化操纵技术,并将指定的一维纳米材料从平面区域较为高效准确地推移至目标微槽上,为后续基于弯曲法的力学特性测试创造了条件。针对操纵过程中针尖受到污染而影响操纵效果的问题,给出了两种简单有效的解决方法。3.分析了一维纳米材料在弯曲测试中的不同形变方式,测得了符合典型模型的若干样品的弹性模量,并详细讨论了弯曲测试的各类误差。4.针对AFM探针悬臂梁弹性常数这一弯曲测试的主要误差源,提出了一种超精密天平与光杠杆相结合的弹性常数标定新方案。利用自行研制的系统对多种型号的悬臂梁进行了标定,测量相对标准差小于5%。5.综合运用操纵和力学测试技术首次提出了一种一维核壳材料原位核壳分离方法。实验上通过操纵从核壳结构碳纳米纤维中原位抽出了直径数纳米的内核,借助弯曲测试测得该纤维的弹性模量进而推算出其外壳和衬底间的摩擦;经对比外摩擦与核壳间的范德华阻尼,从理论上证实了核壳分离技术的合理性和普适性。该技术可用于超细一维材料的长距离搬运和量子器件组装。