第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.1.1 能源与环境的挑战 1
1.1.2 纳米材料 3
1.2 团簇的研究对象和研究意义 4
1.2.1 团簇的研究对象 4
1.2.2 团簇的研究意义 7
1.2.3 超原子 8
1.3 团簇组装材料 10
1.3.1 团簇组装材料的研究对象和意义 10
1.3.2 团簇组装材料的制备和表征 11
1.3.3 团簇组装材料研究步骤 13
1.4 基于半导体团簇的组装材料的研究内容 14
参考文献 15
第2章 理论基础 19
2.1 引言 19
2.2 第一性原理计算方法 19
2.2.1 Born-Oppenheimer绝热近似 20
2.2.2 密度泛函理论（Density Functional Theory） 21
2.3 Dmol3软件简介 24
2.3.1 能量的求解和结构优化 25
2.3.2 Mulliken Population分析 28
2.3.3 谐振频率计算 28
2.4 全势能线性Muffin-Tin轨道分子动力学方法 29
2.4.1 Muffin-Tin势和Muffin-Tin轨道 29
2.4.2 力的计算 30
参考文献 31
第3章 基于Zn12O12团簇的组装材料的生长规律和电子特性的第一性原理研究 35
3.1 引言 35
3.2 计算方法和模型 36
3.3 结果与讨论 37
3.3.1 ZnnOn（n=2～13）团簇的结构、稳定性和电子特性 37
3.3.2 Zn12O12团簇的结构和稳定性 39
3.3.3 Zn12O12团簇聚合的生长规律 40
3.3.4 基于Zn12O12团簇组装材料的电子结构和性质 44
3.4 结论 46
参考文献 46
第4章 基于类富勒烯结构的M12N12（M=AI,Ga）团簇的组装材料的结构和电子特性研究 49
4.1 引言 49
4.2 计算方法 50
4.3 结果和讨论 51
4.3.1 M12N12（M=Al,Ga）团簇的结构、稳定性和电子特性 51
4.3.2 M12N12（M=Al,Ga）团簇的二聚物和四聚物的结构和稳定性 52
4.3.3 基于M12N12（M=Al,Ga）团簇组装材料的电子结构和性质 56
4.4 结论 58
参考文献 59
第5章 BnNn富勒烯的聚合：一种新的生成小直径硼氮纳米管的途径 63
5.1 引言 63
5.2 计算方法 65
5.3 BnNn（n=12,24）富勒烯及其聚合的结构和电子特性 66
5.3.1 BnNn（n=12,24）富勒烯的结构特征和电子特性 66
5.3.2 BnNn（n=12,24）富勒烯的生长规律 67
5.4 结论 70
参考文献 70
第6章 碳化硅SinCn（n=10～15）团簇及基于Si12C12团簇的组装材料的密度泛函理论研究 73
6.1 引言 73
6.2 计算方法和模型 75
6.3 结果和讨论 76
6.3.1 SinCn（n=10～15）团簇的几何结构和电子特性 76
6.3.2 基于Si12C12团簇组装的纳米线的几何结构和电子特性 84
6.4 结论 89
参考文献 89
第7章 基于ZnnSn（n=12,16）团簇的低密度纳米介孔材料的理论研究 93
7.1 概述 93
7.2 计算方法和模型 94
7.3 Zn12S12和Zn16S16团簇及其组装材料的研究 94
7.3.1 独立的Zn12S12和Zn16S16团簇 94
7.3.2 团簇之间的相互作用 95
7.3.3 基于ZnnSn（n=12,16）团簇组装材料的结构和电子性质 98
7.4 结论 103
参考文献 103