题目：六角形纤锌矿GaN纳米线力学性能的分子动力学研究

宽禁带Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体 GaN(3.39 eV) 具有热导率大、电子饱和速度高、击穿场强大及物理化学性质稳定等优异特性,在发展短波光电器件(如蓝色、紫色发光二极管和近紫外短波激光器) 、微波半导体器件和大功率、耐高温器件中 ,具有潜在的应用前景 ,成为目前受到普遍重视的第三代半导体材料。但是由于各种实验条件的限制，无法测得GaN纳米材料器件的多种力学参数以及力学行为变化，不能保证纳米器件的正确及安全使用，使得GaN纳米材料并没有得到充分的应用。然而分子动力学可以跟踪原子的运动过程，并研究复杂分子的热力学、结构、力学性质，特别是可以观察体系的动态演变，研究许多与时间相关的动力学性质。本文使用分子动力学方法研究沿[0001]方向生长的六角形纤锌矿结构（WZ, P63mc）GaN纳米线的加载及卸载过程，在加载过程中发现四角形结构（T-4，P42/mnm）的GaN纳米线，主要分析两种GaN纳米线的力学性能，研究不同横截面尺寸和温度对相变产生和力学性能的影响。当横截面纳米尺度从19.38 Å增加到45.22 Å时，相变成核应力由32.83 GPa降到24.56 GPa, 纤锌矿结构和四角结构的弹性模量分别降低了29.95%和36.85%。研究发现样品的温度效应非常明显，当温度由300 K升到1800 K时，横截面尺寸为32.3 Å的GaN纳米线的相变成核点应力由26.65 GPa降到13.71 GPa。将卸载后混合结构的GaN纳米线升温处理，结构恢复到初始六角纤锌矿结构，由此发生了形状记忆效应，并对不同横截面尺度GaN纳米线的形状记忆效应做了初步的探索和研究。