团簇由于其独特的构型使其在电、光、磁和热力学方面表现出独特的性质，如较大的比表面积使其在催化和吸附方面具有很大的应用价值。团簇科学是凝聚态物理、量子化学、材料科学和表面物理的交叉学科，深入研究团簇的构型和性质有助于理解从原子、纳米到块体材料的演变规律。随着量子化学理论的发展和计算机性能的不断提高，密度泛函理论成为理论研究的重要方法之一。　　 首先，本文采用B3LYP方法系统地研究Aln-2Fe2(n=3-13)团簇的基态构型、相对稳定性、电荷特性和磁性性能。根据计算获得的结合能、解离能和二阶能量差分，本文发现Aln-2Fe2(n=6、8、11和13)团簇稳定性随着团簇增大逐渐提高。当n<11时，Al4Fe2团簇的Al-Fe原子之间的Mayer键级最强也就说明Fe原子与Al原子之间有强烈的相互作用。从n=12开始，其中一个Fe原子倾向位于Aln团簇结构的中心位置，而另外一个Fe原子位于Aln团簇的表面。由Aln-2Fe2的电荷密度图可知每个Fe原子的核心峰位很高很亮说明sp-d杂化现象明显。自然电荷布居分析(NPOA)表明Fe原子的3d、4s和4p态与Al原子的3s和3p态之间有电荷转移导致sp-d杂化。Aln-2Fe2团簇的总磁矩主要来自Fe原子的贡献。从n=12开始，Fe原子的磁矩降低，是由于其中一个Fe原子位于笼状结构的中心位置造成的。　　 其次，使用B3LYP方法系统地研究AlnZrm(n+m=5，6)团簇随成分从纯Al变化到纯Zr的基态构型、电子结构和磁性性质。计算得到键长、频率和结合能与实验数据和其它理论结果符合的很好。根据平均结合能的结果可知随着Al原子掺杂Zrm团簇，团簇的平均结合能呈现振荡变化。能隙随着团簇成分由纯铝改变为纯锆团簇其趋势降低，这说明Zr元素能显著的提高Aln团簇的稳定性。根据自然轨道分析结果可知AlnZrm团簇的电荷转移主要从Al原子的3s态转移到Zr原子的4d态导致Zr原子形成s-d杂化。同时，有少量的电荷发生内部转移从Al原子的3s态转移到3p态形成s-p杂化。AlnZrm团簇磁矩主要在Zr原子上，Zr的磁矩主要来自其4d态未配对的电子，而5s态和5p态贡献很少。