现今,对于宏观尺度上的材料的性能研究已经有了全面和完备的科学方法,但是对于纳米材料,由于其微观尺度、实验现象难以观察等特点,许多方面的研究仍处于起步阶段。闪锌矿结构氮化镓(B3-GaN)由于其优异的物理特性、化学特性和光学特性等,受到了人们的广泛关注,是第三代半导体的代表材料之一,在航空航天上也有着重要的用途,具有广阔的应用前景。了解材料的力学性能是我们设计和使用材料的基础,但是目前对于B3-GaN力学性能的研究并不多见,许多研究也都集中在其电子特性和光学特性上。本文采用了分子动力学模拟的方法,对B3-GaN做了详细的力学特性研究。对B3-GaN在受力情况下的材料变形做了研究,通过对(001)面纳米压痕实验的P-h曲线可以发现B3-GaN在塑性变形阶段会释放出大量的位错,这些位错全是伯氏矢量为b=1/2<110>的全位错。随着压痕深度的增加,会有附着于压痕区域的大量位错在位错运动过程中形成位错环,从压痕区域脱落并向材料内部发射。研究表明,受力情况下在(001)压痕面上Mises应力场的分布倾向于沿45°方向均匀分布,这是因为位错会在最易滑移的滑移面上开动。与此同时,探究了温度对B3-GaN的影响,发现温度会对B3-GaN材料的强度产生影响,在较低温度下材料的强度较高。除此之外,分析了B3-GaN晶体的各向异性,发现在三个压痕面上的塑性变形的起始阶段是不同的,(111)面具有最大的硬度。在不同取向面的压痕模拟下,位错密度是不同的,B3-GaN中塑性区的尺寸因子与FCC金属中的尺寸因子相似。通过对棱柱形位错环的形成过程进行了研究,发现了两种位错环的形成机理。一种是类似于“套索”机制的形成机理,两个附着于压痕区域的剪切环会先相互靠近,之后再分离开来,剪切环的两个螺型位错部分相互吸引、靠近,最后湮灭,形成一个棱柱形位错环并脱落下来;另一种可以称之为扩展的“套索”机制,一个剪切环的两个螺型位错部分会运动到另一个剪切环上,之后两个螺型位错会不断靠近,最终相遇并发生反应,从剪切环上脱落下来,形成一个棱柱形位错环。通过对孪晶B3-GaN晶体进行了研究,探究了孪晶界面对多层膜材料性能的影响。发现材料的硬度与层厚的函数关系,在层厚为46.8?左右时,多层膜的硬度最大,孪晶界面对材料的性质产生了影响。当层厚小于一定值时,通过IDS和应力场分布可以发现界面对位错并没有阻碍作用。