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纳电子机械系统(NEMS)是在微电子机械系统(MEMS)基础上发展起来的具有纳米技术特点的器件和系统。NEMS在谐振器、混频器、滤波器、生物化学传感器等方面有广阔的应用前景。单晶硅材料作为应用于MEMS和NEMS的最广泛的材料，对纳米硅材料力学参数是近年研究的热点之一。杨氏模量在宏观上体现弹性体应力和应变的关系，从微观角度上杨氏体现了单晶硅晶格中原子间化学键作用的强弱，对NEMS器件的性能有重要的影响。分子动力学方法是研究纳米材料的重要方法，并且已经被广泛应用于纳米材料力学特性的研究。本论文的主要研究对象为硅纳米薄膜和硅纳米线。本文的主要研究工作如下：
(1)本文采用分子动力学的方法，结合实验室前期工作，计算表面重构下1nm和2nm厚硅纳米薄膜温度从100K～800K[110]方向和[1-10]方向杨氏模量。得出结论：表面重构使得[110]方向杨氏模量比[1-10]方向杨氏模量大，硅纳米薄膜杨氏模量随着温度升高而下降。1nm厚硅纳米薄膜的杨氏模量随温度变化趋势更加显著。
(2)采用分子动力学方法计算了表面重构下[001]硅纳米线(横截面积1.05nm×1.05nm和2.1nm×2.1nm)温度从100K～800K间的杨氏模量，并计算了室温下硅纳米线的尺度效应。得出结论：1.05nm×1.05nm硅纳米线杨氏模量的负温度系数并不显著；2.1nm×2.1nm硅纳米线杨氏模量随着温度升高而下降。表面重构使得硅纳米线变硬，硅纳米线尺度效应显著。