纳米材料的发现开启了纳米时代的纪元,特别是碳基纳米材料的发现,诸如纳米管、石墨烯和富勒烯无一不震惊世界,也迎来了属于碳材料的美好时代。科学家对材料性能的追求是无止境的,鉴于碳基纳米材料特殊的结构和优良性能,科学家又把目光转向了其它复合尺度的纳米材料,其中碳化硅纳米带因其独特的电学和磁学性质,及其良好的加工性能使其在电子器件领域有着潜在的应用前景,引起了人们的广泛关注,并对其结构和性质展开了广泛研究。本文利用密度泛函理论对碳化硅纳米带的吸附气体小分子和过渡金属掺杂碳化硅纳米带进行了系列模拟计算,并首次对碳化硅纳米带是否能作为气体传感器进行了理论分析。我们希望通过过渡金属掺杂控制体系的电子和磁学性质,进而达到拓宽材料的应用范围目的。本文通过对分子吸附的研究发现,二氧化氮、甲醛、一氧化氮和一氧化碳四种分子的吸附对碳化硅纳米带体系电子结构的影响较大,吸附后体系的导电性都有明显的增强。前人的研究工作已经表明半导体传感器能否对分子进行检测的依据便是导电性的变化,所以碳化硅纳米带可以作为传感器件对这四种分子进行检测。而对于二氧化碳的吸附,虽然导电性也有所增强,但是变化非常微弱,检测效果相比以上四种分子要差许多。水、氨气、肼和甲醇四种分子的吸附效果很相似,都未能引起材料导电性的变化。鉴于本征的碳化硅纳米带对二氧化碳的检测效果很低,而二氧化碳的检测和吸附固定一直是研究的热点和难点,而且具有重要的现实意义。材料的化学修饰一直是科学家寻求新颖材料的重要手段,因此本文对铂原子取代掺杂碳化硅纳米带吸附二氧化碳进行了模拟计算。通过计算我们发现,由于缺陷的形成使得金属铂具有了很强的化学活性,铂丰富的d轨道使得分子和金属间的吸附更加有利,而且吸附后体系的导电性发生了明显的变化,由此可以得出掺杂后的体系可以用作传感材料对二氧化碳进行检测。目前大多的研究工作主要针对本征的碳化硅纳米带的几何结构和电子、磁学性质,而我们知道很多优良的材料都是通过化学修饰得到的,所以我们研究了第一过渡金属掺杂后体系的结构和性质。通过计算我们认为掺杂不但可以获得不同禁带宽度的半导体,甚至是导体,同时一些体系还会因过渡金属的掺杂获得磁性,这些具有磁性的半导体材料在自旋电子器件领域将有着重要的应用前景。