自20世纪至今,纳米材料都是国内外研究学者所研究的重点。金属纳米棒作为纳米材料的重要组成部分,有着诸多的特性与应用,因此也受到了广泛的关注与研究。金属纳米棒的制备,是对金属纳米棒研究的最起始也是最重要的环节。金属纳米棒的制备有模板法、电化学法、电泳沉积法等,而使用这些方法制备金属纳米棒都会存在一些不足与缺陷。由于物理气相沉积技术制备金属纳米棒相对于之前的制备方法存在一定的优势,因此得到了广泛的应用。而对于物理气相沉积方法制备金属纳米棒,我们想通过理论的推导和模拟的验证来得到该制备方法下金属纳米棒的横向尺寸的变化。首先,本论文通过对现有生长理论与金属纳米棒在物理气相沉积方法下生长的两种模式的研究,建立了在物理气相沉积方法生长模式Ⅰ下生长金属纳米棒的二维简易模型,通过该模型并且结合现有的生长理论与台阶动力学理论,推导出了在生长模式Ⅰ下金属纳米棒的横向尺寸的变化过程。随后,本论文基于物理气相沉积方法生长模式Ⅰ下生长金属纳米棒的生长过程,建立金属纳米棒在生长模式Ⅰ下的二维蒙特卡洛模型。以Cu原子为例,在模型中设置生长参数与物理参数,进行模拟,统计得到在生长模式Ⅰ下,Cu金属纳米棒的横向尺寸的变化以及生长结束后Cu金属纳米棒的最终横向尺寸,最后将模拟结果与理论结果进行对比验证。最后,本论文基于物理气相沉积方法生长金属纳米棒的生长模式Ⅰ,以二维蒙特卡洛模型模拟金属纳米棒的生长,采取垂直入射沉积原子,由于在该模式下金属纳米棒在生长过程中存在遮蔽效应,在一定生长条件下通过改变原子的沉积入射范围来控制遮蔽效应的范围进而控制金属纳米棒生长结束后的最终横向尺寸,从而实现了一种金属纳米棒生长的可控方法,之后通过改变生长参数来得到在不同温度、不同沉积速率以及不同台阶势垒下不同沉积入射范围对金属纳米棒横向尺寸的影响。