随着纳米科学与工程技术的发展,纳米尺度上的热传导问题已经成为全世界科学家关注的焦点之一。尽管有了十多年的研究历史,但是由于实验条件的限制,以及理论模拟研究也都处于一个尚未成熟的阶段,人们对纳米尺度上的热传导机制仍然不清晰。为了更深入地探索纳米尺度上的热传导机制,了解纳米材料的热传导性能,我们研究了低维纳米体系的热传导性质。　　本论文首先介绍了低维纳米材料的研究背景以及研究其热传导性质的重要性。继而通过分子动力学方法,研究了碳纳米管、石墨带、以及冰纳米管的热传导性质,探讨了纳米尺度上的热传导机制。最后,通过-维原子链模型提出了调控纳米材料热导率的新方法,并且通过实例说明了其有效性。　　本文的内容如下:　　(1)第一章,介绍了低维纳米材料的研究背景和应用前景,并阐述了研究其热传导性质的重要性。　　(2)第二章,介绍了分子动力学方法的基本理论和分子动力学计算纳米体系热传导的常用方法。　　(3)第三章,考察了计算碳纳米管热导率时,不同分子动力学模拟方法及模拟技术对热导率的影响,得到了非常自洽的、合理的结果。发现使用不同的分子动力学模拟方法和技术得到的热导率差异不是很大。进一步提出,不同理论小组得到的热导率存在很火差异的原因,可能与其模拟的碳管长度和对碳管截面积的定义不同有很大关系。　　(4)第四章,使用非平衡分子动力学方法研究了石墨带的热导传导性质与其长度、宽度、以及轴向应变的关系。发现石墨带具有非常大的声子平均自由程以及很高的热导率。并且,石墨带的热传导性质对其边界形状非常敏感。对于锯齿型石墨带,其热导率随宽度的增加先增大后减小;而对于扶手椅型石墨带,其热导率单调地随宽度增加而增大。进一步提出了边界效应与声子散射效应相互竞争的机制来解释这一有趣的现象。同时,还研究了轴向应变对石墨带热传导性质的影响,发现无论是轴向压应变还是拉应变都显著地降低其热导率。　　(5)第五章,通过分子动力学方法研究了各种冰纳米管的热传导性质,以及碳纳米管的限制作用对其热传导性质的影响。发现相比于块体冰结构,冰纳米管具有异常高的热导率和非常大的声子平均自由程。这可能是由于其独特的-维质子有序结构引起的。此外,冰纳米管的热传导性质与温度,管长,以及管径密切相关,而与其本身的极化关系不大。并且碳纳米管的限制作用能够大大提高冰纳米管的热传导性能。　　(6)第六章,通过耦合原子链模型,提出了一个调控纳米材料热传导性能的新方法:即通过与不同的基底耦合,材料的热导率可以被显著地减小或增大。通过双壁碳纳米管和冰纳米管的实例,进一步证明了该方法在真实体系中的有效性。与传统的热导调控方法相比,该方法不但能够真正实现对固体纳米材料热传导性能的调控,而且几乎不破坏材料其它方面的物理性质。因此,该方法为提高纳米电子和热电器件的性能指出了新的方向。　　(7)第七章,本论文的总结以及对未来工作的展望。