团簇结构优化是计算化学领域中非常重要的研究课题之一。然而团簇结构优化属于非常困难的全局优化问题，因为团簇势能曲面上存在着大量的局部极值，且局部极值的个数随团簇的原子个数呈指数关系增长。因此，发展快速、高效的优化算法成为解决团簇结构优化问题的关键。本论文针对大尺寸团簇结构优化问题发展了两种全局优化算法，并成功用于Lennerd-Jones（LJ）和银团簇的结构优化。本论文的主要内容包括：　　 1.总结了团簇研究的意义、内容、手段及最新进展，重点总结了团簇结构优化算法的研究进展，并综述了全局优化算法在团簇结构优化研究中的应用。　　 2.针对LJ团簇的结构优化提出了一种动态格点搜索（dynamic latticesearching，DLS）算法的变体，称为基于内核构建的动态格点搜索（DLS withconstructed core，DLSc）算法。该方法采用二十面体或十面体内核构建初始结构，然后采用DLS算法进行结构优化。将DLSc方法用于LJ100-200和LJ660-670的结构优化，结果表明DLSc算法可以成功得到全局最稳定结构。由于内核的使用大大减小了搜索空间，DLSc比DLS更加快速和高效。该算法对于小尺寸团簇结构优化仍具有无偏性质，优化结果不受内核初始构型的影响，但随着团簇尺寸的增大该算法逐渐从无偏转为有偏。　　 3.为了进一步提高DLS算法的优化效率且不改变其无偏性，建立了一种内部操作（interior operation，IO）与DLS的联合算法，称为DLS-IO。IO将势能较高的外部原子沿径向移动到对应的团簇中心位置附近，使内部原子的排列更加紧凑、外部原子的排列更加规整，且具有更低的能量。由于IO优化得到的结构比随机生成的结构更接近最稳定结构，降低了DLS操作的搜索难度。将DLS-IO方法用于LJ500、LJ561、LJ660、LJ665、LJ670的结构优化，结果表明该方法是一种无偏、高效的大尺寸团簇优化方法，为团簇结构的理论研究建立了有效方法。　　 4.用DLSc方法优化了Ag121-Ag160之间银团簇最优结构并考察了Ag13-Ag160的构型转化规律。Ag13-Ag48为一系列无定型结构，其中仅有少数几个规则构型，Ag49-Ag61的最稳定构型为二十面体，Ag62-Ag160的最稳定构型转化为十面体，但由Marks十面体（m-Dh）的不同子类构成，Ag13-Ag160之间只在某些特定的尺寸出现面心立方（face-centered cubic，fcc）的最稳定构型。该结果为银团簇的理论研究提供了基础数据。　　 5.为了进一步考察银团簇的构型转化规律，采用DLSc方法优化了21个Ag170-Ag310之间的银团簇结构。结果表明，在21最优结构中包括9个fcc构型和12个m-Dh构型。因此，在此范围内银团簇的主要构型仍然是十面体，但是fcc构型明显增多，可以推断更大尺寸的银团簇可能以fcc构型为主。此结果对研究银团簇结构随尺寸大小的变化规律具有重要的参考价值。