低维纳米结构弹性性能的尺寸效应研究

本项目拟研究低维纳米结构（纳米薄膜、纳米带、纳米线和纳米管等）尺度相关的弹性性能。基于连续介质力学和晶体结构理论，建立纳米结构的晶格模型，在模型中引入表面效应（包括表面弛豫、表面重构、表面能和表面声子等）和非线性效应的影响，建立纳米结构的本构模型，导出纳米结构尺度相关的弹性模量、以及弹性模量出现尺寸效应的特征尺度。揭示弹性模量随结构特征尺寸的减小而增强或减弱的物理机制，并通过适当的纳观实验来验证该模型。研究表面修饰（表面被氧化/渡层、表面吸附有杂质原子或生物大分子等）对晶体表面特性的影响，揭示低维纳米结构在表面被修饰后，其弹性性能的变化规律。研究温度场、电场对纳米晶体表面特性的影响，建立低维纳米结构在多场（力/热/电等）耦合作用下的本构模型。