面心立方(fcc)结构过渡金属Cu、Ag、Au和Pd具有熔点高、硬度密度大和导电性好等特点，被广泛应用于电力、通讯、轻工、国防、建筑、机械和生物化学催化等行业。对这四种金属的研究，实验上已有很多成熟的制备和合成方法，但理论研究还不够深入。在理论研究方面，基于密度泛函理论(DFT)的嵌入原子模型(EAM)在金属及合金结构与性能的有效势的原子级模拟和研究方面应用得最为广泛。　　传统的EAM模型势的获得方法是先验性地选择势函数形式，通过拟合材料的一些物理性质或第一性原理的计算结果来获取有关待定势参数。在拟合过程中具有一定的人为因素和不确定性，且拟合策略和函数具体形式普遍有些复杂，同时还存在适用性不够好等问题。因此，寻找物理意义明确，形式简洁，操作简单可行，移植性好的EAM势的获取方法显得十分必要。　　为了解决以上问题，本文以fcc结构过渡金属Cu、Ag、Au和Pd为研究对象，来研究EAM模型势的有效获得方法。原子间相互作用势模型的函数形式综合考虑了EAM模型与Finnis-Sinclair形式，使得整个势形式更加简明。利用第一性原理来计算金属结合能曲线，摆脱了对实验数据的依赖，并认为结合能曲线中对势能为短程排斥项，嵌入能为长程项来进行能量的合理划分，物理意义明确。其中Cu，Ag主要以多结构的方法来确定数据源的权重问题，使其在可移植性方面具有优势;但通过对结果的验证，发现Au和Pd并不适合使用多结构的方法，只选用单结构进行描述。通过M(o)bius变换的晶格反演方法来得到所需势函数曲线，并进行参数化，便于进行系统研究。　　得到EAM势的势函数后，我们便对Cu、Ag、Au和Pd进行一系列性质的模拟，参照实验值或第一性原理的计算结果，并与Johnson的计算结果对比。在研究状态方程，静态力学性质、声子谱和势的可移植性方面，本文的势与实验值或第一性计算结构吻合的很好，具有明显的优势，特别是在势的可移植性方面，由于多结构晶格方法的运用，使得Cu和Ag材料的移植性较Au和Pd具有更广泛的适用性，但对hcp结构和点缺陷方面的计算没有体现出明显的优势。　　最后，本文还利用晶格反演的EAM计算了高压弹性系数和高压声子谱，并进行相稳定，Cu纳米线和Ag纳米颗粒等大规模的原子级模拟。通过对高压弹性系数研究发现，对于Cu和Au，分别在压强为120GPa及180GPa附近，面心结构变得不稳定;而对于Ag和Pd，在压强为200GPa时，面心结构依然会保持稳定;对相稳定性的模拟表明了本文的晶格反演的EAM势在体系原子数较多的情况下，具有很好的描述对Cu、Ag、Au和Pd金属的原子间相互作用的能力;通过对Cu纳米线弛豫后形貌的描述预示了这两种材料的纳米结构在比表面积较大的时候会出现非晶化的现象;对Ag两种纳米颗粒进行分子动力学加温弛豫，推测出尺寸为2.4nm的简单立方结构纳米颗粒的熔点在550K附近，尺寸为3.46nm的Ino截十面体纳米颗粒的熔点在700K附近。　　综合来看，本文的晶格反演Cu、Ag、 Au和Pd金属EAM势基于第一性原理计算的结果，势参数的获得不存在过多的人为因素，可重复性高，便于系统系研究和在其它材料方面的推广;同时，通过对四种金属的物理性质的模拟，证明了本文的EAM势结果的可靠性，适用性和优越性，从而说明本文提出的多结构和单结构晶格反演过程可以推广至今后的bcc和hcp结构金属的研究中，其大规模的原子级模拟结果可以为有关的实验研究提供可借鉴的原子结构演变图像。