本文第一部分内容是,用高分辨电子显微图像分析方法研究块体纳米晶铜中晶粒内部晶格的畸变情况。块体纳米晶铜中椭球状纳米颗粒的晶格畸变用提取高分辨图像亮点位置坐标的方法测得。样品表面非晶层的影响和衬度离位效应对高分辨图像中亮点位置的影响用模拟高分辨图像方法测得。结果表明,在距离晶界1.5nm的晶粒中心区域,高分辨图中亮点的间距能近似的看做原子柱间的间距。用高分辨图像分析法,我们测量了椭球状纳米晶粒内部的应变。我们发现椭球状纳米晶粒在长轴方向被压缩,短轴方向被拉伸,晶格产生了非均匀畸变。将块体纳米晶材料中的晶粒看成晶体嵌在非晶基底的非同质夹杂。用Sharm和Wheeler引入表面／界面-体的关联弹性关系改进的Eshelby等效夹杂理论形式计算了与实际椭球状的夹杂体形状和周围基体情况相近的非同质夹杂体的应变情况。比较得知,考虑了表面张力的计算结果与实验结果一致。这些说明界面张力引起了椭球状纳米颗粒晶格的非均匀畸变。本文的第二部分内容是,用微弯曲实验方法研究纳米晶薄膜的尺寸效应并用塑性形变应变梯度理论分析纳米晶铜的力学数据。通过测量同一样品的不同弯曲半径的卸载回弹后样品的曲率半径,计算得到不同晶粒大小,不同厚度的样品的无量纲弯曲力矩和表面应变的关系曲线。结果表明,粗晶铜薄膜有明显的尺寸效应,能与SG理论的预期符合很好；纳米晶铜薄膜没有表现出尺寸效应,SG理论的预期得到了不合理的负的内禀长度。说明当材料中晶粒尺寸为纳米量级时,材料的尺寸效应消失,应变梯度理论不再适用。究其原因可能是因为纳米材料的形变机制不再能用位错理论解释。