本文以分子动力学模拟为主要研究手段,对碳纳米管的力学性能及压杆稳定性、一种隆起的微纳加工技术和碳纳米管与金刚石的接触问题分别进行了模拟。碳纳米管由于特殊的空间结构和突出的物理性能而广泛用于各类扫描探针显微镜。本文模拟了碳纳米管的拉伸和压缩过程。仿真结果表明,若取壁厚h为0.066nm,单壁碳纳米管的弹性模量E为4.5TPa,若取壁厚为0.34nm,其弹性模量E为890GPa。模拟了大长细比单壁碳纳米管的压缩过程。通过对模拟结果与欧拉公式计算结果进行比较发现,若碳管的几何尺寸符合欧拉公式的基本条件时,对于不同长度和不同约束的碳纳米管失稳压力的分子动力学模拟结果与欧拉公式的计算结果有较好的吻合,表明欧拉公式对碳纳米管结构的压杆稳定性问题仍有效。无论是微机电系统加工,还是微纳米器件制造,都离不开微纳米尺度的微结构加工技术,在某些器件上需要制造突出状结构,我们对一种隆起结构加工过程进行了模拟,金刚石针尖在单晶硅基底上来回的滑动。模拟了不同速度、不同压力、不同针尖形状、不同滑动方向和是否凋温等情况下金刚石针尖在单晶硅表面滑动过程,观察了单晶硅最后表面形貌。模拟结果得出,在不同情况下,均未出现实验中所产生的隆起现象。建立了碳纳米管与金刚石接触的两种分子动力学模型,分别是竖直放置和水平放置的碳纳米管与金刚石基体基础。当竖直放置的碳纳米管与基体接触时,力和面积的关系符合Hertz理论；当水平接触时,得到了很小的粘附力,在接触过程中两者间存在着突跳现象。