本书深入研究了金属纳米材料与器件的超大规模分子动力学模拟。书中详细介绍了用于大规模分子动力学模拟的计算基础和分析方法，研究了纳米材料的稳定性、单晶金属纳米线的形变和断裂分析，以及微结构纳米线的形变和断裂行为。书末突出强调了分子动力学模拟在纳米器件设计和纳米工程中的前景，并着重探讨了针对纳米工程全过程全细节的大数据分析，及其在理解纳米材料失效方面的重要性。 本书适合材料科学与工程领域的研究者，特别是对纳米材料特性感兴趣的读者，以及纳米技术与工程领域的研究人员和学生阅读。对于渴望深入了解纳米材料性能和失效机制的研究者，本书提供了丰富的实例分析，有助于大家将实验结果与模拟数据结合，以便更好地理解实验现象。

前言
第1章 绪论
1.1 计算技术的发展及对材料研究的促进
1.2 分子动力学模拟的意义
1.3 分子动力学与化学纳米工程学
第2章 分子动力学基础与分析方法
2.1 分子动力学基础
2.2 大规模分子动力学模拟的分析方法
第3章 金属纳米材料的稳定性
3.1 金属纳米线的自发伸缩振动
3.2 空心金属纳米球的稳定性
3.3 空心纳米球稳定性与温度的关系
3.4 本章小结
第4章 单晶金属纳米线的拉伸
4.1 金属纳米线表面原子与体相原子的互扩散
4.2 金属纳米线的侧面结构对形变的影响
4.3 多晶面纳米线的拉伸形变
第5章 金属纳米线的拉伸形变与断裂
5.1 纳米线拉伸形变与断裂位置的不确定性
5.2 纳米线长度对机械性质和断裂行为的影响
5.3 纳米线截面尺寸对力学性质和断裂行为的影响
5.4 温度对纳米线力学性质和断裂行为的影响
5.5 晶体取向对纳米线形变和断裂分布的影响
5.6 本章小结
第6章 多晶金属纳米线的形变与断裂
6.1 利用傅里叶变换研究铜双晶纳米线的断裂行为
6.2 晶界对双晶铜纳米线形变和断裂失效的影响
6.3 温度对双晶晶界融合的影响
6.4 多边形多晶纳米线的拉伸形变
6.5 本章小结
第7章 金属纳米材料中的孪晶界
7.1 多重孪晶界对纳米线形变的影响
7.2 多晶面孪晶纳米线
7.3 纳米多重孪晶铜的形变
7.4 相交共格孪晶界对纳米晶铜的硬化作用
第8章 金属纳米线的微结构对形变的影响
8.1 银纳米线的中空结构对形变的影响
8.2 球形中空缺陷与孪晶界的双重作用
8.3 金属纳米线凸凹微结构对初始形变的影响
8.4 本章小结
第9章 缺陷对纳米线断裂位置分布的影响
9.1 缺陷对纳米线断裂分布的影响
9.2 不同温度下缺陷对纳米线形变的影响
9.3 银纳米线初始结构对拉伸形变和断裂分布的影响
9.4 本章小结
第10章 纳米线形变的初始缺陷分布与断裂位置分布
10.1 样本的统计特征及演化
10.2 初始滑移位置的统计分布与断裂分布关系
10.3 应变速率对断裂和初始滑移分布相关性的影响
10.4 中空纳米线的断裂位置分布与初始滑移分布的关系
第11章 金属纳米线断裂后的行为
11.1 金属纳米线断裂与裂隙的动态演化
11.2 晶向对银单原子线形成概率的影响
11.3 晶向和温度对铜单原子线形成概率的影响
第12章 金属纳米线的扭转
12.1 单晶纳米线的扭转形变
12.2 孪晶金属纳米线的拉伸与扭转
12.3 核壳结构金属纳米线的扭转
第13章 金属纳米器件与纳米工程
13.1 纳米单晶简支梁的形变
13.2 金空心纳米球的压缩
13.3 纳米齿轮的分子动力学模拟
13.4 单晶铜切削过程的模拟