纳米结构材料金属的变形机制是国际纳米结构材料研究领域的重要前沿方向之一，为解释纳米金属晶体塑性变形机制已经建立了一些理论模型，但是在上述研究中空位(群)的产生运动对变形的影响却甚少有人涉及。所以进一步探讨纳米晶体变形的结构演变及各种因素对变形细节的影响，弄清纳米晶体中位错变形之外的其他变形机制是其核心问题。 本文结合x射线衍射，透射电镜等实验仪器和手段观察分析纳米晶体微观组织结构，缺陷形式，研究对比变形前后金属纳米晶体微结构及缺陷特征的异同，综合分析相关因素对变形过程的影响，初步揭示空位在纳米金属晶体变形过程中的作用规律。提出空位形成能是表征金属晶体变形过程的一个重要物理量，建立空位形成能计算模型。通过计算发现了发现晶粒尺寸减小晶格常数膨胀，同时纳米晶体空位形成能在小于40nm尺寸效应较为明显，并随着晶粒尺寸的减小空位形成能减小，从而预示着纳米晶体中比传统粗晶更易形成空位。 利用x射线衍射结合透射电镜观察分析纳米晶体的晶格畸变和残余应力，从实验的角度验证了单空位形成计算模型以及晶格膨胀，并认为是大量的高密度的空位(群)的产生和运动导致这种变化。初步建立多空位聚集紧密排列模型并揭示空位群形成能的变化规律，并结合不全位错和层错来解释纳米晶体的变形过程。