二维材料自石墨烯被发现以来就受到广泛的研究,二维材料的家族也在不断地壮大。到目前为止,所研究的二维单质材料主要是非金属元素,而对金属元素的研究较少,因为含有金属键的二维金属不同于含有共价键的二维材料,我们知道三维金属倾向于密堆积结构,所以无论是二维金属的制备还是表征都较为困难。然而,实验上也制备出了单原子层厚的二维金属,如锡、铪、钾等。在元素周期表中,绝大部分元素是金属性的,到目前为止,人们只是研究了其中的几个金属的二维结构,或是对于其中常见的金属的二维基本结构进行了研究,但是并没有对电子结构和磁性质进行系统的研究。在磁性方面,当三维块体材料走到二维平面材料时,材料的磁学性质会发生很大的变化。本论文采用密度泛函平面波的方法,针对元素周期表中常见的45个金属元素的单原子层结构进行研究。研究内容大致分成两部分,首先,主要针对元素周期表中45个金属元素的基本性质进行了研究,如键长、能量等;第二部分我们主要研究了二维金属的磁性质。首先,对于所研究的45个金属元素,每个元素都构建三种理想的晶格类型,分别是三角形晶格、四方形晶格和六角蜂窝格子。通过计算找到每种晶格类型的最稳定结构,最终得到了每个元素在这三种结构下的晶格常数、键能和一些力学性质,并且和相应的三维块体进行比较,分析材料由三维走到二维时,键长、能量的变化。然后,研究了单层二维金属的磁性,通过计算我们发现,除了三维结构中的铬、锰、铁、钴和镍外,还有13种元素在三种晶格类型下的至少有一种结构会表现出铁磁性或反铁磁性,我们研究了在现有单胞结构下的不同磁构型,找到每种元素的磁基态,并且我们也对铁的电子结构进行了深入分析。希望我们的工作对于未来实验工作者们研究二维金属具有一定的指导意义。