维度在决定材料的性质方面起非常重要的作用.作为两个代表性的低维结构材料:团簇(0D)和纳米线(1D),由于其在工业上的潜在应用及从基本科学研究角度出发,近年来得到了人们的广泛关注,成为目前众多学科中的热门课题之一.团簇作为介于微观原子、分子和凝聚态物质间的中间桥梁,其物理和化学性质随团簇的尺寸剧烈变化.因此,人们可以以团簇为基元设计具有各种特性的新型材料.纳米线,类似于碳纳米管,既具有团簇的高的表体比低维结构特征,又在线的轴向具有块体材料的周期性,可性看成是一个特殊的团簇.团簇科学中一个最为重要的总是是团簇基态结构的搜索.一般的理论方法有三种:经验势方法又叫力场方法,半经验方法和从头计算方法.在该论文中,我们采用各种经验、半经验以及从头计算方法对几种代表性的团簇:半导体团簇、贵金属团簇、IIA簇团簇及磁性双金团簇的结构、热力学稳定性、电子性质及光学性质进行了较为系统的研究,并对纳米线的热力学行为进行了探讨.