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本文将经验势与不同算法结合,系统计算研究了Mores团簇与Binary Lennard-Jones(BLJ)团簇的几何结构以及能量。论文工作分为以下两部分:(1)利用Morse两体势描述团簇中原子相互作用,基于微正则系综分子动力学方法结合模拟淬火技术系统研究了Morse团簇Mn(n=2~100)的基态几何结构及能量,所得结果准确重复剑桥数据库中Morse团簇(n=5~80)基态结构能量的全部数值,说明该微正则系综分子动力学淬火方法在搜索Morse团簇基态结构上具有高的效率。Morse团簇Mn(n=2~100)的基态几何结构为类Ih型的密堆积结构,其平均结合能随团簇尺寸增加整体呈现上升趋势。通过具体分析Morse团簇二阶差分能及一阶差分能,得出Morse团簇Mn(n=2~100)的基态结构幻数序列为n=13,19,23,26,29,36,39,46,49,55,71,83,92。进而分析Morse团簇平均配位数及平均最近邻原子间距发现,平均最近邻原子间距对Morse团簇Mn(n=2~100)结构稳定性的影响并不大,团簇稳定性主要来源于团簇平均配位数的贡献。(2)将Lennard-Jones(LJ)两体势与遗传算法相结合,分别求解了BLJn(n=5~60)团簇的最低能态几何结构和能量,并且准确重复了剑桥数据库中的相关结果。通过分析计算所得结果发现:BLJ团簇的最低能态几何结构与单质LJ团簇的基态几何特征有所不同,其中n=45时,单质LJ团簇的基态结构并不是Ih结构,而BLJ团簇的最低能态几何结构则是一个标准的Ih结构。分析BLJ团簇最低能态几何结构与原子组份的关联发现:A类原子都是聚集在一起并且多数位居团簇内部,这表明当原子内聚能相等时,半径小的原子倾向于聚集在一起并且多数位居团簇内部,并且在最低能态结构中A类原子通常形成对称性较高的结构,据此推测,A类原子所形成的几何结构的稳定性对决定BLJ团簇的结构稳定性起着重要的作用。其次,通过分析BLJ团簇不同尺寸时最低能量结构对应的二阶差分能以及最低能态能量与次低能态能量关系,得出结论:BLJ团簇中最低能态能量与次低能态能量的能量差值越大,所对应团簇的最低能态的几何结构稳定性越高,能量差图中峰值点所对应的数值即为BLJ团簇的幻数。