本文基于密度泛函理论第一性原理的全电势线性缀加平面波法，在广义梯度近似(GGA)下应用WIEN2K软件进行计算。本文主要计算研究了具有石墨烯结构的单层ZnO和Si纳米材料的电子结构和磁性。　　 首先对ZnO纳米面的本征缺陷态的电子结构和磁性进行了研究。我们的研究结构表明ZnO纳米面可以在没有金属原子掺杂下表现出磁性。由于Zn缺陷引入的空穴发生极化，因此体系呈现出2.0μB的磁矩。磁矩是由于Zn的3d态和O的2p态杂化产生，体系由于只有相同自旋方向的电子在费米面处存在，所以表现出半金属性质。当缺陷浓度较大时，体系将可能呈现出铁磁态、反铁磁态和无磁性的3种不同状态。　　 当一个非磁性C原子掺杂引入ZnO纳米面时，体系呈现自发极化现象，并且具有2.0μB的磁矩。这个整数2.0μB的磁矩和C离子2p的轨道不成对电子数是相关的。两个C原子引入后，反铁磁态是体系的最稳定状态，C离子在Zn原子周围有成团簇的趋势。同时亚稳态具有铁磁序，其磁矩的大小为4.0μB。更加重要是，这种长程的铁磁耦合是由于p-p耦合作用和p-d杂化作用共同作用所导致，其中p-p作用起到决定作用。当N原子掺杂引入ZnO纳米面，体系表现出铁磁性，由于N原子引入导致的空穴使体系产生1.0μB的磁矩。当引入两个N原子，N原子就像C原子一样有成团簇的趋势，N掺杂的ZnO纳米面具有铁磁性的基态和高于室温的铁磁序。其铁磁耦合作用是由于空穴引起的通过N和Zn原子的p-d双交换作用。　　 当类石墨烯ZnO纳米面中的一个O原子被X(X=Be，B，C，N)替代，X引起的自发极化使材料本征的半导体性质转变为半金属性质，同时对于Be，B，C，N掺杂分别具有的磁矩大小为2.0μB，1.0μB，2.0μB和1.0μB。掺杂后，Be，B，C和N原子分别有2，3，4和5个电子在它们的2p轨道中，其磁矩的数值等于其未成对的2p电子数。当两个O原子被替代掺杂后，形成能计算表明X(X=Be，B，C，N)所有原子都有成团簇的趋势。对于不同原子的掺杂距离，体系会呈现铁磁序，反铁磁序和无磁性的特点。当掺杂浓度较大时，因为Be原子电负性较小，它的p电子更加扩展，因此更加容易表现磁性金属性质。　　 我们也研究了H和Br表面修饰对二维Si纳米结构的电子结构，电荷转移和磁性质的影响。结果表明全H修饰的Si显示非磁性半导体性质，但是只在一侧半H修饰或者半Br修饰导致磁矩的产生，分别呈现铁磁半导体或者半金属性质。能量计算表明半Br修饰显示反铁磁特点，而半H修饰具有长程铁磁性而且其居里温度高于室温。这些研究表明长程室温铁磁性在Si纳米面的可行性，也将促进Si基纳米材料的研究。