能源问题是全世界面临的最严峻的问题之一，开发氘氚核聚变能被认为是解决人类能源问题最有前途的途径。虽然开发氘氚核聚变能的可行性从理论上得到了论证，但是要真正将聚变能推入商用工程上还有很多难题需要攻克，其中最为关键的问题就是材料问题。包层是未来聚变堆中一个非常关键的部件，起着氚增殖、热传递、防辐射等诸多重要功能，包层技术的发展直接影响到聚变技术的发展。然而，如何制备大批量、高品质、作为未来聚变堆包层中氚增殖剂候选材料的 L iP b共晶以及如何改善液态氚增殖剂/液态第一壁与包层结构材料的相容性仍是发展聚变技术面临的难题。本论文主要着眼于以上两个问题，利用分子动力学模拟方法开展相关研究工作，希望本研究工作能为工程上解决相关问题提供理论指导。　　为此，本论文构建了Li、Pb、Fe的元素势以及Li-Pb、Fe-Li合金势，并对这些势函数进行了检验。检验结果表明，这些势函数能较好地重现本文所检验的物理量。基于这些势函数，模拟研究了不同温度下 Li-Pb界面的合金化，仔细分析了界面合金化过程和合金化产物。结果表明，不同温度下Li-Pb界面的合金化过程都包括三个主要的阶段—界面无序化阶段、有序相形核阶段和有序相长大阶段。界面上形成的有序相都是B2-LiPb金属间化合物，B2-LiPb很稳定，起到扩散阻挡层的作用，阻碍界面两侧Li、Pb原子的进一步合金化。此外，该研究还表明，不同温度通过影响Li、Pb原子互扩散的快慢及界面处B2-LiPb形核时间的早晚来影响制备得到的L iP b共晶结构的均匀性。　　研究了 Fe-Li固-液界面的性质，界面性质表现出明显的各向异性和温度依赖性。对Fe(001)-Li和Fe(110)-Li固-液界面来说，温度较低时界面附近的液态Li沿界面法向出现了明显的分层现象，而且这些原子层呈现出与液态 Li接触的 Fe晶面相同的对称性。虽然500K时在Fe(111)-Li固-液界面附近也观察到了液态 Li的分层现象，但是随着温度的升高，这些液态 Li层比另外两个界面附近的液态 Li层消失得更快。此外，温度相同时Fe(111)-Li固-液界面附近的液态Li在界面内的有序度比前两个界面附近的要低。从界面附近Li原子的扩散性能来说，三种情况下都是越靠近界面，Li原子的扩散能力越弱，但是对应位置处Fe(111)-Li固-液界面附近的Li原子扩散得稍快一些。相容性方面，Fe(111)-Li固-液界面情况下固态Fe与液态 Li的相容性比另外两种情况下要差，因为这种情况下 Li原子更容易向Fe块中扩散。分析发现，界面性质的各向异性与不同界面情况下界面处Fe原子稳定性的差异有着密切的联系。对这三个界面而言，温度对其界面性质的影响非常相似，随着温度的升高，界面附近液态L i的有序度逐渐降低，L i原子的扩散能力逐渐增强，而且Fe、Li的相容性也逐渐变差。　　此外，还模拟研究了 Fe原子在液态 Li中的团聚行为及团聚产物对液态 Li粘度的影响。结果表明，溶解在液态 Li中的 Fe原子会逐渐聚集成团，而且温度越高，Fe原子的团聚越快。有趣的是形成的 Fe团簇会导致液态 Li粘度的增加，而且我们发现Fe团簇的尺寸越大粘度的增量也越大。　　最后，对比研究了 Fe(001)-Li固-液界面和 Fe(001)表面在能量为20keV的 Fe原子辐照下的响应。分析显示，辐照下界面和表面形貌结构的演化及Fe块内缺陷的演化都非常相似。界面和表面的辐照区都受到了比较明显的损伤，辐照区都溅射出了一定数量的Fe原子，从而形成了一个周围有脊形凸起的火山口状陷坑。两种情况下，弛豫充分的Fe块内辐照缺陷的滞留率都非常低，界面辐照情况下辐照没有直接导致大量Li原子进入Fe块。液态Li的存在有利于喷射出的Fe原子团聚，而且厚度在4.13～8.95?之间的液态Li层能在一定程度上减弱穿过其中的高能Fe原子对Fe块的损伤。