铁团簇作为3d过渡金属团簇的代表，由于其在磁性材料、催化领域等方面的广泛应用和在理论上的重要意义，因而受到了广泛的关注。实验上发现铁团簇具有很强的尺寸依赖性，即随着组成团簇的铁原子数目变化各种性质有很大的变化，产生了量子尺寸效应。原子团簇的电子结构或者化学键的性质和分布决定了其几何构型；反之，原子团簇的几何结构也反映出其化学键的性质或电子结构的性质，因此确定铁团簇的几何结构就是首要任务。但是由于其存在不满3d壳层和3d能级之间的能量间隔很窄，产生了多重度不同而能量相近的（近简并态）多种异构体，这说明了铁团簇势能面的复杂性，使这项工作变得十分困难。因此就需要一种更高水平的后自洽场方法来处理这些低激发态。量子化学密度泛函方法正好满足了这个要求，这种方法既充分考虑了电子相关，提高了准确性，同时由于采用了将体系的电子密度作为变量的崭新思想，并不是像从头算方法那样针对每一个电子，又使这种包括过渡金属的较大体系计算成为现实。目前所见到的文献很大一部分都是采用密度泛函的各种方法来<WP=64>研究铁团簇。现在除了Fe2得到一致的结果以外，其它尺寸的团簇都存在争议。由于没有具体的程序计算细节，因此不能对它们之间存在的差别作出公平的比较。为了解决这个问题，很多人想出了不同的方法，本文采用G..L.Gutsev的方法处理铁团簇就是一例。Dennis R. Salshub和Charles W. Bauschliche, Jr.两个小组采用密度泛函中的多种方法系统研究了铁团簇及其阴阳离子，将理论结果与实验结果比较，得到结论：LSDA、B3LYP、BLYP方法不适合研究铁团簇，所以我们的计算任务避开使用这几种方法。本文用量子化学中的密度泛函方法mPW1PW91(modification of the exchange functional introduced by Perdew and Wang,the correlation functional introduced by Perdew and Wang），采用冻结核有效作用平均势基组(LanL2dz)。首先用这种方法计算了Fe2团簇，发现7重态能量最低而且次低的9重态也高出1.5674eV，足以判断7重态是它的基态，这与很多小组得到的结果相同。而确定Fe3、Fe4的基态有很多困难，由于这两种团簇存在能量很近的（近简并态）异构体，所以本文采用G..L.Gutsev有效的方法得到它们的最优基态构型。对Fe5、Fe6、Fe7的计算由于微机计算能力限制，所以只限于对称性比较高的两种初始构型。在得到基态构型的基础上计算了中性粒子的绝热电离势、绝热电子亲和能。我们的计算结果表明：在无对称性限制下计算得到的11重态三角形构型是Fe3的基态，几何参数分别是R12=2.753?、R23=2.410?和R13=2.497?。在得到基态构型的基础上计算出的中性粒子的绝热电离势、绝热电子亲和能分别为0.2258hartree = 6.1444eV和0.0512hartree = 1.3932eV，这与实验值<WP=65>1.47±0.08eV符合得很好。但Fe4对于的绝热电离势和绝热电子亲和能分别为0.002hartree = 0.0544eV，0.2657hartree = 7.2301eV，这与1.72±0.08 eV、1.78±0.06 eV和6.4±0.1 eV的实验值有一定差距。造成这种差别的原因可能有三点：是我们做这种计算的前提，即“铁团簇的阴离子与其对应的中性粒子在多重度上相差±1”，实际可能并不是这样。那么，还有更多的原因则可能是我们计算没有做到全局收索，得到的只是势能面上的极小点，而非最小点，这个最小点才对应最稳定的基态。在优化计算时，对分子初始构型所施加的对称性限制了铁团簇中各原子作自由弛豫以达到稳定基态。对Fe5、Fe6、Fe7的计算结果也不尽如人意，我们分析主要原因就是上面谈到的第三点。