由于金属小团簇的电子特性与块体金属有着巨大的差异,越来越多的人们开始关注金属小团簇的性质研究。然而自由态的金属粒子却很容易发生化学反应或氧化变质,从而改变其物理化学性能,阻碍实际应用。所以,为了防止活泼的过渡金属小团簇被腐蚀,人们通常将其包裹于惰性材料中,起到保护的作用!BN纳米笼就是一种著名的涂层材料,常被用于防止金属颗粒被氧化。与碳纳米材料相比,BN纳米材料具有较大的能隙（⁶.0 e V）结构,具有更好的热化学稳定性,被广泛应用于材料科学领域。本论文中,我们利用Gaussian09程序,采用密度泛函理论（DFT）下的杂化密度泛函BPW91方法和混合电子基组6-31G（d）,Lan L2DZ,在充分考虑自旋多重度的基础上对TM@（BN）₄₈笼包含物的结构与稳定性进行了计算研究,还对其磁性的变化进行了初步探讨。本论文的主要内容及结论如下:1.TM1-4@（BN）₄₈（TM=Fe,Co,Ni）笼包含化合物几何结构和性质的研究在密度泛函理论BPW91/Lan L2DZ计算水平下,对TM1-4@（BN）₄₈（TM=Fe,Co,Ni）笼包含化合物的结构和性质做了研究。结果显示:磁性金属团簇与笼相互作用,TM1-4@（BN）₄₈包含物足够稳定。基态TM1-4@（BN）₄₈表明,被包含的金属小团簇偏离（BN）₄₈笼中心靠近六元环,而且单个TM原子偏离中心最大,TM4团簇最小。其次,TM和TM2金属团簇在包含前后磁性保持不变,只有Ni原子磁性完全消失。TM3和TM4金属团簇被包含后,磁性均有所减小,唯有Ni3团簇却保持不变。因此,（BN）₄₈笼可以最为一种新型的材料,用以增加磁性小金属团簇TM1-4（Fe,Co和Ni）的稳定性,并且保护其磁性。2.TM_1-2Mn@（BN）₄₈（TM=Fe,Co,Ni）笼包含化合物几何结构和性质的研究采用密度泛函理论下的杂化密度泛函BPW91方法,对TM_1-2Mn（TM=Fe,Co,Ni）笼包含化合物的结构和性质做了研究。结果显示:Mn掺杂金属小团簇TM_1-2,磁性发生显著增强。同时,TM_1-2Mn@（BN）₄₈团簇的包含能均为负,与自由态合金团簇比较,笼中的TM_1-2Mn团簇键能明显增加,表明磁性合金团簇与笼发生较强的相互作用,从而使得TM_1-2Mn@（BN）₄₈包含物足够稳定。稳定态的TM_1-2Mn@（BN）₄₈表明,被包含的合金团簇偏离（BN）₄₈笼中心靠近六元环,其次,Co Mn和Ni Mn合金团簇在包含前后磁性保持不变;其他的合金团簇被包含后,磁性均有所减小。3.TM_1-2Cr@（BN）₄₈（TM=Fe,Co,Ni）笼包含化合物几何结构和性质的研究在密度泛函理论BPW91/Lan L2DZ计算水平下,对TM_1-2Cr（TM=Fe,Co,Ni）笼包含化合物的结构和性质做了研究。结果显示:Cr掺杂金属小团簇TM_1-2,磁性发生显著变化。Fe Cr、Fe2Cr和Co2Cr合金团簇磁性减弱,Ni Cr、Ni2Cr和Co Cr磁性增强。同时,TM_1-2Cr@（BN）₄₈团簇的包含能均为负,与自由态合金团簇比较,笼中的TM_1-2Cr团簇键能明显增加,表明磁性合金团簇与笼发生较强的相互作用,从而使得TM_1-2Cr@（BN）₄₈包含物足够稳定。基态的TM_1-2Cr@（BN）₄₈表明,被包含的合金团簇偏离（BN）₄₈笼中心靠近六元环,其次,除了Co Cr和Ni2Cr,所有合金团簇在包含前后磁性均保持不变。4.TMMo@（BN）₄₈（TM=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu）笼包含化合物几何结构和性质的研究采用BPW91密度泛函理论方法,对Mo掺杂TM@（BN）₄₈（TM=Sc,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni和Cu）团簇的结构和性质做了研究。结果显示:除了VMo@（BN）₄₈,与自由态合金团簇比较,笼中的TMMo团簇键能明显增加,表明磁性合金团簇与笼之间具有较强的相互作用,从而使得TMMo@（BN）₄₈包含物足够稳定。同时,除了Co@（BN）₄₈,Mo掺杂后,TM@（BN）₄₈团簇磁性也发生显著变化,Ti@（BN）₄₈,V@（BN）₄₈,Cr@（BN）₄₈,Mn@（BN）₄₈和Fe@（BN）₄₈团簇磁性明显减弱,其中Cr Mo@（BN）₄₈甚至磁性完全消失;而Sc@（BN）₄₈,Ni@（BN）₄₈和Cu@（BN）₄₈磁性增强。因此,通过磁性的改变,TM@（BN）₄₈团簇可以作为一种模型体系,用于检测识别Mo原子。