由于团簇科学的快速发展,团簇组装在纳米尺度科学领域提供了令人兴奋的前景,通过选取稳定团簇作为构建基元并采用“自下而上”的方法,对团簇的组装过程进行设计与操控可以“裁剪”出人们所需要的材料性能,因此,团簇组装在开发以及设计具有特定性能的新颖纳米功能材料的领域极具发展前景.基于团簇组装中“自下而上”方法的思想,人们利用基于硅的团簇组装了多种多样的一维（1D）纳米线/纳米管以及二维（2D）晶体材料,以此为出发点,我们设计了由V₁@Si₁₂团簇组装的一维纳米线（NWs）,并通过密度泛函理论计算方法研究了它们的结构,稳定性,磁性和电子性能.我们发现,沿鼓状Si₁₂径向连接的1D V₁@Si₁₂-NW-rⅠ具有良好的动力学、热力学以及化学稳定性,并且在外部应变下也可以表现出不错的稳定性,呈反铁磁性并具有可调谐的电子行为.但是,沿鼓状Si₁₂的轴向构建的纳米线不具有动力学稳定性.同时,我们的理论研究发现,由其它过渡金属、多个V原子和鼓状Si₁₂组成的团簇(Ti₁@Si₁₂和V₃@Si₁₂)也可以沿径向组装成稳定的一维纳米线,并且可以通过外部应变来调节磁和电子特性.组装的V₃@Si₁₂纳米线不会改变V₃@Si₁₂单元簇的亚铁磁结构,1D V₃@Si₁₂-NW-a是一种间接带隙半导体,其带隙为0.71 eV,而1D V₃@Si₁₂-NW-r是一种直接带隙半导体,两个自旋通道的带隙分别为0.44和0.76 eV,压缩应变可以将半导体转换为半金属或金属,拉伸应变可以调节两个自旋通道的带隙值;与一维V₁@Si₁₂-NW-rI具有相同结构的一维Ti₁@Si₁₂-NW-r是一种非磁性半导体,直接带隙为0.10 eV.我们的理论研究为设计具有新颖结构和多样的磁性和电子特性的一维纳米线提供了一种新的组装方式.