本文采用分子动力学模拟方法，研究了碳纳米管和graphene团簇的熔化和预熔化性质，探讨了缺陷对碳纳米管热稳定性的影响，分析了碳纳米管、graphene与金属、半导体复合体系的结构及其热稳定性，发现了一些新颖的纳米复合体系。　　 研究了碳纳米管和graphene团簇的熔化和预熔化性质，探讨了缺陷对碳纳米管热稳定性的影响。使用Lindemann判据得到(5,5)碳纳米管的熔化温度为4800K左右。研究表明，碳纳米管的熔化总是从缺陷处开始，缺陷会大大降低碳纳米管的熔化温度，含有缺陷的单壁碳纳米管的预熔化温度为2600K左右。Stone-Wales缺陷是引起碳纳米管预熔化的主要因素。Graphene团簇的熔化总是从边缘开始的。Graphene团簇熔化有着与纳米颗粒熔化相比而反常的纳米尺寸与熔化温度依赖关系，小尺寸graphene团簇的熔化温度比大尺寸的更高。　　 研究了碳纳米管与金属、半导体复合体系的结构及其热稳定性，发现了一些新颖的复合纳米体系。研究发现，碳纳米管内填充的Au纳米线为壳层螺旋结构。碳纳米管内壳层螺旋Au纳米线表现出非常好的热稳定性，其稳定温度高于块体Au晶体的熔化温度。Si原子层在碳纳米管表面为三维结构的纳米颗粒，小Si纳米颗粒可以稳定地附着在碳纳米管表面，随Si纳米颗粒原子数的增大分别呈类似帐篷状、笼状和球状结构。尺寸大于碳纳米管半径的大Si纳米颗粒为无定形结构。Au原子在碳纳米管表面为三维结构的岛状纳米颗粒，随着Au原子数的增加会发生由无序结构到有序面心立方结构的转变。　　 研究了graphene与金属、半导体复合体系的结构及其热稳定性，发现了一些新颖的纳米复合体系。研究发现，半导体Si原子与graphene条带相互作用，Si原子会吸附到graphene条带的边缘，形成新颖的单原子链或纳米颗粒，而金属Pt原子与graphene团簇相互作用，Pt原子会聚集到graphene团簇表面并使graphene团簇卷曲，生成新颖纳米复合体系。Si原子吸附到锯齿型graphene条带边缘，在2000K至2800K之间，且Si原子数等于带边不饱和碳原子数时，带边形成较为完整的Si单原子链结构。三角形graphene团簇和Pt纳米颗粒复合，室温弛豫可能形成稳固的碳纳米锥包裹Pt纳米颗粒类似花束状结构。条形初始Pt纳米颗粒与长方形graphene团簇复合体系，graphene团簇会卷起条形Pt纳米颗粒，形成碳纳米管包覆壳层螺旋Pt纳米线的管线结构。