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本文采用密度泛函理论(DFT)理论研究计算了镁掺杂硼团簇的结构、稳定性及其电子结构;比较了纯硼团簇和镁掺杂硼团簇氢化之后的最稳定结构和电子结构;研究了纯硼团簇和镁掺杂硼团簇对氢分子的物理吸附和化学吸附特性,并探究了各自解离吸附氢分子的机理。还设计了一种类苯的环硼烷分子,并由此延伸拓展得到三种不同构型的二维平面片状结构;最后研究了不同氧原子覆盖度下Al(111)表面物理和化学吸附氧分子的行为,以及氧原子在表层内的层内以及层间迁移扩散行为。本文分为以下四部分:1、用UB3LYP/6.311+G*方法理论