| 摘要 | 第4-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 第一章 绪论 | 第17-36页 |
| 1.1 纳米材料简介 | 第17-21页 |
| 1.1.1 纳米材料的定义 | 第18页 |
| 1.1.2 纳尺度新颖的物理效应 | 第18-19页 |
| 1.1.3 纳米材料的开发应用及广阔前景 | 第19-21页 |
| 1.2 低维纳米材料的研究背景 | 第21-31页 |
| 1.2.1 碳纳米管及石墨烯的研究背景及基本性质 | 第21-26页 |
| 1.2.2 六方氮化硼材料的研究背景及基本性质 | 第26-31页 |
| 1.3 纳尺度物理力学模拟研究概述 | 第31-33页 |
| 1.3.1 纳尺度物理力学模拟的主要研究方法 | 第31-33页 |
| 1.3.2 纳尺度力学模拟研究中亟待解决的问题 | 第33页 |
| 1.4 本文的研究方向和主要成果 | 第33-36页 |
| 1.4.1 本文研究的切入点 | 第33-34页 |
| 1.4.2 本文的框架结构和成果铺陈 | 第34-36页 |
| 第二章 研究中使用的理论和方法 | 第36-42页 |
| 2.1 分子力学方法 | 第36-38页 |
| 2.1.1 分子力场 | 第36-38页 |
| 2.2 第一性原理方法 | 第38-42页 |
| 2.2.1 玻恩?奥本海默近似和Hartree–Fock自洽场方法 | 第38-39页 |
| 2.2.2 密度泛函理论 | 第39-42页 |
| 第三章 氮化硼纳米管弹性性能尺寸效应的分子力学研究 | 第42-55页 |
| 3.1 纳米管弹性力学行为的理论研究背景 | 第42-43页 |
| 3.2 氮化硼纳米管弹性性能的尺寸效应 | 第43-54页 |
| 3.2.1 氮化硼纳米管弹性性质在分子力学框架中的描述——“杆?弹簧”模型 | 第43-46页 |
| 3.2.2 扶手椅型氮化硼纳米管的弹性性能 | 第46-50页 |
| 3.2.3 锯齿型氮化硼纳米管的弹性性能 | 第50-52页 |
| 3.2.5 结果分析及讨论 | 第52-54页 |
| 3.3 本章小结 | 第54-55页 |
| 第四章 力电耦合分子力学模型及其在纳米管电致变形研究中的应用 | 第55-76页 |
| 4.1 引言 | 第55-58页 |
| 4.1.1 材料电致变形的物理机制 | 第55-56页 |
| 4.1.2 纳米材料在外加电场下电致变形的研究进展 | 第56-58页 |
| 4.2 轴向电场中纳米管弹性变形在分子力学框架中的描述 | 第58-75页 |
| 4.2.1 力电耦合分子力学模型的理论基础——电极化和电偶极矩 | 第58-61页 |
| 4.2.2 手性氮化硼纳米管轴向电致变形的控制方程 | 第61-66页 |
| 4.2.3 手性氮化硼纳米管轴向电致变形的应力–应变方程 | 第66-68页 |
| 4.2.4 氮化硼纳米管各向异性电弹性力学性能 | 第68-75页 |
| 4.3 本章小结 | 第75-76页 |
| 第五章 六方结构双元纳米管弹性性能尺寸效应和手性效应的分子力学研究 | 第76-92页 |
| 5.1 引言 | 第76-77页 |
| 5.2 氮化硼纳米管弹性性能的手性效应 | 第77-83页 |
| 5.2.1 任意手性氮化硼纳米管弹性性质在分子力学框架中的描述 | 第77-82页 |
| 5.2.2 任意手性氮化硼纳米管的轴向等效杨氏模量和泊松比 | 第82-83页 |
| 5.2.3 任意手性氮化硼纳米管的周向等效杨氏模量和泊松比 | 第83页 |
| 5.3 六方结构双元纳米管弹性性能的尺寸效应和手性效应 | 第83-90页 |
| 5.3.1 双元纳米管力场参数的确定 | 第83-88页 |
| 5.3.2 结果分析及讨论 | 第88-90页 |
| 5.4 本章小结 | 第90-92页 |
| 第六章 纤锌矿结构纳米线弯曲的应变梯度效应的分子力学研究 | 第92-102页 |
| 6.1 引言 | 第92-94页 |
| 6.2 纤锌矿结构纳米线的分子力学模型 | 第94-98页 |
| 6.2.1 纳米线单胞的结构参数 | 第94-95页 |
| 6.2.2 均匀轴向载荷下的纳米线变形关系 | 第95-96页 |
| 6.2.3 纯弯曲变形时纳米线的力?变形关系 | 第96-98页 |
| 6.3 氧化锌纳米线的中性面应变效应 | 第98-101页 |
| 6.3.1 几何及力场参数的确定 | 第98-99页 |
| 6.3.2 ZnO(0001)纳米线的轴向杨氏模量 | 第99页 |
| 6.3.3 弯曲ZnO(0001)纳米线中性层的应变梯度效应 | 第99-101页 |
| 6.4 本章小结 | 第101-102页 |
| 第七章 类石墨烯结构碳纳米材料边缘反应力学的第一性原理能量学研究 | 第102-120页 |
| 7.1 引言 | 第103-105页 |
| 7.1.1 石墨烯纳米带边缘形态调控的研究背景 | 第105页 |
| 7.2 石墨烯纳米条带边缘生长的基底效应 | 第105-110页 |
| 7.2.1 金属Cu(111)表面石墨烯的堆叠形态和边缘结构 | 第105-108页 |
| 7.2.2 Cu(111)表面石墨烯边缘的能量学稳定性和生长动力学 | 第108-110页 |
| 7.2.3 小结 | 第110页 |
| 7.3 手性碳纳米管沿固定边缘氧化打开构造石墨烯的力学原理 | 第110-118页 |
| 7.3.1 模型的建立和计算方法 | 第111-112页 |
| 7.3.2 氧吸附和C?O?C环氧链断裂取向性的能量学原理 | 第112-118页 |
| 7.4 本章小结 | 第118-120页 |
| 第八章 全文总结和展望 | 第120-124页 |
| 8.1 工作成果的总体概述 | 第120页 |
| 8.2 全文工作的总结和创新点 | 第120-122页 |
| 8.3 工作中存在的不足以及遗留的问题 | 第122页 |
| 8.4 未来工作的可能性和展望 | 第122-124页 |
| 参考文献 | 第124-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第149页 |
