本文采用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了不同价态金属元素掺杂对Pb薄膜稳定性的调制，以及Friedel振荡对合金表面偏析的影响。研究内容主要分为以下三个部分:　　1.研究了Bi元素不同掺杂浓度对Pb(111)薄膜稳定性的调制，主要得到以下几点结论:掺入Bi元素，形成“类n型”掺杂（掺杂元素价电子数目大于Pb原子），Pb薄膜仍能够表现出较强的量子尺寸效应，稳定性表现出奇偶振荡的规律，随着杂质浓度的增加，拍频周期逐渐增加;与未掺杂Pb薄膜相比，量子尺寸效应减弱;衬底不改变合金薄膜的双层生长模式，拍频效应仍然存在，拍频周期不变，但奇-偶转变点位置发生改变。　　2.研究了不同价态金属元素对自由Pb(111)薄膜稳定性的调制，主要得出以下几个结论:掺杂元素种类不影响Pb(111)薄膜的双层振荡生长模式;在相同掺杂比例的情况下，量子尺寸效应只与价电子电子数目有关，与原子半径及晶格常数无关;随着掺杂金属元素价电子数目变化，拍频周期呈现出“余弦函数模式”:(1)“类n型”掺杂，五价元素符合自由电子模型，但随着价电子数目的增加，拍频周期先变大随后减小，逐渐偏离自由电子模型。(2)“类p型”掺杂，三价元素符合自由电子模型，但随着价电子数目的减少，拍频周期逐渐变大，偏离自由电子模型。(3)不符合自由电子模型的合金薄膜转变点位置存在明显相移，而符合自由电子模型的则不存在相移。　　3.研究了Friedel振荡对二元合金表面偏析的影响，发现在表面层以下，基体元素的Friedel振荡决定各层的偏析行为:Friedel振荡会引起表面各层电荷密度增大或减小，当杂质元素价电子数目大于基体元素时，它们倾向于聚集在电荷密度增大的原子层;而杂质元素价电子数小于基体元素时，它们倾向于聚集在电荷密度减小的原子层;当杂质元素价电子数等于基体元素时，则没有偏析行为。