准一维纳米材料由于其在纳米技术方面的潜在应用受到广泛关注。随着集成电路的蓬勃发展,硅扮演着重要的角色,人们相信它将成为信息时代的基石。利用密度泛函理论（density functional theory,DFT）,模拟计算了周期性嵌有四八元环的新型锯齿硅纳米带（zigzag silicene nanoribbons,ZSiNRs）,研究了不同宽度和边缘形状对新型ZSiNRs电子性质的影响以及存在空位缺陷的情况对其电子性质的影响。此外,还计算了新型锯齿硅纳米管（zigzag silicon nanotubes,ZSiNTs）的稳定性和电子特性。全文主要内容如下:第一章首先介绍了纳米材料的定义、发展、分类以及未来的研究方向;然后大致介绍了石墨烯,从而过渡到了类石墨烯中的硅烯;最后着重介绍了硅纳米带（silicene nanoribbons,SiNRs）和硅纳米管（silicon nanotubes,SiNTs）的实验和理论研究现状。第二章介绍了文中计算所涉及的理论,主要为DFT。此外,简单介绍了在理论计算时所需的Gaussian 03计算软件包和本文的计算方法。第三章就本文的研究内容进行了详尽的描述。首先依据最新合成的类石墨烯纳米带搭建出相应的以氢为终端的ZSiNRs的结构,然后对这两种构型的纳米带Z₁-SiNRs和Z₂-SiNRs的各种带宽结构进行优化,对于不同宽度的纳米带采用的是逐层增加的方式。接下来计算其能带、能量和电子态密度并进行分析。结果表明,随着宽度的逐层增加,Z₁-SiNRs的带隙呈逐渐减小的趋势,在₁m?8时消失,由半导体性质逐渐展现为金属性质。Z₂-SiNRs的带隙整体呈规律性波动减小的趋势,同样由半导体性质转变为金属性质。关于平均结合能,Z₁-SiNRs每两层为一组,Z₂-SiNRs每五层为一组,即分别以各自最小重复单元层数波动增加。对于空位缺陷采取的是在超晶胞中移去一个或相邻的两个硅原子,之后再进行计算分析。结果表明空位缺陷会使Z₂-SiNR（21,3）发生结构重构,带隙和能量都显著增加,但空位缺陷的位置并不会改变纳米带的结构和电子性质。空位缺陷在Z₂-SiNRs的边缘区域更容易形成。第四章描述了新型ZSiNTs的稳定性和电子特性,结果显示新型ZSiNTs表现为褶皱的表面,其能量稳定性并不依赖于ZSiNTs的管径。（g,0）型ZSiNTs大都呈半导体性质,而（0,k）型ZSiNTs却随着管径的增加逐渐由半导体性质转变为金属性质。