基于密度泛函理论的第一性原理计算在凝聚态物理，量子化学和材料科学中取得了巨大的成功。本论文的工作是利用平面波赝势，局域化原子轨道基组，以及非平衡格林函数的方法计算一些低维纳米体系(主要集中在分子-金属界面和纳米管)的结构和物性。　　 首先研究了分子纳米结构中电场对分子构型和吸附结构的影响。结果显示，当分子与基底的相互作用比较弱，或者分子具有比较大的固有偶极，或者分子的极化率比较大的时候，电场将会对分子的构型或者吸附结构产生影响。在STM实验中，测量本身对分子-基底界面的影响此时不可以忽略。另一方面，这也提供了一种设计和控制分子器件的方法，那就是只要选择合适的分子和基底，就可以用电场来对器件产生调控，使之处于作者感兴趣的状态。　　 其次研究了几种分子在Ag，Au单晶表面的吸附行为。作者研究了三种共轭有机分子，TBA，DBN和TN分子在Ag(110)表面的吸附性质。结果表明，基底与分子的相互作用改变了吸附界面的偶极，从而改变了基底的功函数。通过对电荷密度差的仔细研究，作者发现这类共轭芳香烃与基底的相互作用主要通过Ag原子与C原子之间比较弱的相互作用来实现。虽然三种分子的化学性质接近，但是它们的形状和对称性各不相同，正因如此，分子吸附的最优化构型未必能铺展开来形成单层膜。此外，作者还研究了三种酞菁系列分子在Au(111)表面的吸附。在对ZnPc及其衍生物TBu-ZnPc的计算中发现，由于不像FePc那样中心原子与基底有比较强的相互作用，ZnPc很容易在基底上扩散。FePc分子吸附的构型对其电子结构有很大的影响，也对dl/dV峰位和形状产生影响。　　 最后计算了几种硼管的结构，电子结构和电学输运性质。使用的方法有平面波赝势，LDA近似，以及局域轨道和非平衡格林函数方法。结果表明，nxo管的形成要比nXn管困难，而且管越细，聚合能越小，电导也越小。而同样管径的管，n×O管电导大于n×n管。此外，作者正在加入Mn，Ti等能与硼形成化合物的金属原子在硼管中，研究他们对硼管性质的影响。　　 本论文研究了分子-金属界面的吸附性质，以及电场对该界面的影响。还研究了硼纳米管结构的性质和输运特性。研究结果对于在分子尺度上设计和控制低维纳米结构的物性有一定的参考价值。