六方氮化硼(h-BN)是一种二维层状纳米材料,具有优异的力学、光学、电学和热学性能,在复合材料、光电、高温传热等方面具有令人期待的应用前景。本文通过分子动力学模拟、连续介质板理论以及密度泛函紧束缚方法研究h-BN的振动特性。(1)通过分子动力学模拟计算了单层h-BN的弯曲刚度和泊松比,研究了温度、尺寸和预应力对单层h-BN热振动的影响。四边固支的Kirchhoff板模型的理论结果与分子动力学模拟结果吻合得很好,能够很好地预测单层h-BN的热振动行为。通过分子动力学模拟发现,在极化方向电场作用下单层h-BN的前四阶频率呈线性变化,一阶固有频率不断减小;正向和反向的非极化方向电场作用下,单层h-BN的固有频率均不断减小;正向和反向的横向电场作用下,单层h-BN的固有频率均不断增大。同一面内电场强度下方向为45-90度时,单层h-BN的固有频率变化明显。(2)通过分子动力学模拟和理论分析得到双层氮化硼的范德华相互作用系数。分析不同堆叠类型的双层氮化硼的振动行为,发现AA’型和AA型h-BN的固有频率最小。双层氮化硼的振动中存在同相振动和反相振动,且反相振动频率明显大于同相振动频率,双层Kirchhoff板模型能够预测双层氮化硼的振动行为。(3)基于密度泛函紧束缚方法分析驰豫后的h-BN,发现B-N键表现出较强的极性,结构呈现明显的边缘效应。计算了h-BN的弯曲刚度和泊松比。研究了尺寸和预应力对单层h-BN振动行为的影响,其结果与分子动力学模拟结果吻合较好。对比发现,分子动力学中的Tersoff势函数虽然在B-N键的极性处理上存在简化,但能够较准确的反映h-BN结构的力学性质和振动特性。