二元合金团簇尤其是含有磁性元素的合金团簇已成为材料科学研究领域的热门课题之一。一方面因为它与单一元素团簇相比，多了一个组分自由度而具有可调的光学、催化、磁学和元器件组装性质。另一方面是因为在磁性元素团簇中掺杂非磁性元素，将会诱导非磁性元素产生磁性，从而构成许多单一金属元素团簇所没有的独特性质。因此，人们对这类合金团簇的研究不仅有助于深入理解纳米材料的各种奇异性质，更具有广泛的实际应用前景。　　 最近，在Co基底上掺杂Mn所构成的材料被研究的较多。由于Co是典型的铁磁体，Mn在3d过渡金属中具有最大的磁矩，因此低维的CoMn合金材料在磁光记录和高密度磁存储领域具有广泛的应用。对于CoMn团簇，实验发现，其磁性随着掺杂组分Mn的增多而增强，且不依赖于团簇的尺寸和组分，这与块体CoMn的磁性随掺杂Mn原子浓度的增大而减小的规律恰恰相反。理论方面，针对该团簇的研究要么是仅限于小于5原子的小尺寸；要么是单个Mn原子掺杂的情况；或者是在二十面体构型的Co团簇基底上进行掺杂，实际上Co团簇并没有采用二十面体的结构演化方式。因此，为了更好的解释已有的实验结果，对CoMn团簇的结构演化和磁性进行较系统的研究是有价值的。　　 本文采用密度泛函理论下的广义梯度近似计算了Con-xMnx(n=0-9，x=0-9)团簇各尺寸下的几何构型及磁矩，分析了Mn原子掺杂对CoMn团簇结构及磁性的影响及其原因。首先介绍了研究背景，然后对第一性原理方法的基本原理和最新进展进行了概括性的论述，最后构建Con-xMnx(n=0-9，x=0-9)团簇各组分下的各种可能构型及取代位置，在密度泛函理论(DFT)框架下，对掺杂团簇进行几何结构优化，并对其电子结构、磁学性质及其与几何结构、组分间的关系进行计算并分析。结果表明，Co和Mn原子在团簇结构中趋于分散分布以增强团簇的稳定性，它们的局域磁矩受团簇尺寸、局域结构和掺杂浓度等因素的影响不大，而原子间的磁序却与这些因素有明显的依赖关系。CoMn团簇在Mn浓度较低时主要表现为铁磁性特征，Mn原子的掺杂仅带来团簇约2μB/atom的磁矩增量；而高浓度Mn掺杂的团簇原子间存在较强的反铁磁序耦合。