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一维纳米材料以其可以用于电子有效传输的精细低维结构,已经登上纳米器件功能化和集成化的历史舞台,并且占据着越来越重要的地位,因此一维纳米结构的研究正在成为纳米材料合成与组装领域的热点。研究一维纳米材料的首要问题就是制备稳定的一维纳米结构。实验方面,纳米管的中空结构可以有效的阻止内置材料被氧化,从而在其内部得到优良的纳米线结构；而在计算模拟方面,利用纳米管作为模板在其内部生长纳米线结构的方法也是获得一维纳米结构的重要手段,并且也给我们提供了新的手段去研究受限空间中物质的相变。在表征金属和合金材料电子输运特性的众多参数中电导尤为重要。近年来,超导材料的发现使一些氧化物材料也成为人们感兴趣的超导研究对象,这就大大丰富了对材料电学性质的研究。由于一维纳米材料的小尺寸效应,使材料的研究产生一系列新的问题：ⅰ)纳米金属和合金与常规材料金属与合金电导行为是否一致；ⅱ)电子在纳米结构体系中的运动和散射有什么新的特点；ⅲ)金属氧化物在微观状态下是否也具有导电性能。这都是纳米材料电性能研究所面临的新课题。因此本论文以纯金属锡、氧化锌和硅锗锡合金为例研究了上述三方面问题。论文采用分子动力学模拟方法研究了碳纳米管中金属锡纳米线结构演化以及纳米线的电学特性。通过计算发现纳米线在管内的生长行为分为平行和螺旋两种模式。对纳米线和纳米管的复合结构施加外压,两者会发生不同程度的扭曲和收缩,其中螺旋五链结构纳米线是抗压能力最强的一条。由于结构的改变导致电子在纳米线内的散射发生变化,从而导致纳米线的电流电压曲线呈现出非线性特点,并且随着结构所承受的外压的增大而变得陡峭。论文中还采用几何优化的方法分别研究了纳米管内氧化锌分子和硅锗锡原子的生长结构。随着纳米管模板直径的增大,内置的氧化锌纳米线发生从螺旋单链到平行多链的结构演化,而纳米线的电导也随之改变,并且在低电压区会出现电导隙,这个电导隙是由量子尺寸效应引起的,其宽度是由最高分子占据轨道和最低分子未被占据轨道的差值决定。对于多链螺旋同轴的合金纳米线,不同的元素掺杂比例直接影响着纳米线的电导率。锡原子的掺杂削弱了硅锗合金材料内的电子穿过能力,当锡原子数目占整条纳米线原子数的百分之十甚至更多时,由于库仑阻塞效应,在电流电压曲线的低电压区,电流随电压的变化甚微；其中,当硅锗锡三者原子数目均分时,纳米线的库仑阻塞效应尤为明显。由于隧穿共振效应,电导随电压的增大出现许多共振峰,并且共振峰的数量也随着锡原子比例的增加而增加。