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本文采用基于密度泛函理论的第一性原理量子化学方法,对小团簇Pdn和Pdn-1S的几何结构和电子特性及Al掺杂纤锌矿GaN导致的蓝移现象进行了研究。第一章,首先介绍了密度泛函的基本理论,重点叙述了Hohenberg-Kohn定理和Kohn-Sham方程,其次介绍了两种交换关联能的处理方法及密立根布局数分析,接着介绍了能带计算的两种方法即全电子近似方法和赝势法,最后介绍了本论文中所用到的两个计算软件(Castep和Dmol3)第二章,首先对团簇的基本概念及性质进行了简单的介绍,然后我们用密度泛函理论的广义梯度近似(GGA)的计算方法研究了团簇Pd(nn≤15)和Pdn-1S(n≤10)的几何结构和电子性质,对于团簇Pdn,研究表明随着团簇Pdn的尺寸的增加,其结构由二维转变为三维,而且逐渐转化为密堆积结构;从团簇能隙的大小、二阶能量差分,分裂能等几方面得出团簇幻数为4,6,8,10,13;我们对团簇的磁性进行了的研究,发现当n≥7时团簇的磁矩为零。对于团簇Pdn-1S,几何结构可以在团簇Pdn的结构上面取代或是添加一个S原子而得到;对结合能,二阶能量差分和HOMO-LUMO能隙进行了详细的研究发现,当n=4,6,和8时候为幻数;S掺入Pdn团簇之后,体系的结合能增强了;HOMO-LUMO能隙结果表明Pdn-1S团簇的能隙除了n=3,9之外都大于Pdn团簇的能隙,马利肯电荷布局分析表明电荷总是从Pd原子向S原子转移。第三章,我们采用密度泛函理论(DFT)的Castep模拟软件包,利用超软赝势的方法,对纤锌矿GaN的Al掺杂问题进行了理论研究。我们选用的超晶胞为2×2×1,Al的掺杂量为1/8,2/8,3/8,4/8,5/8,6/8,7/8, 8/8。给出了Al掺杂量不同时GaN晶体的晶格常数、能带结构、态密度等.通过分析得出结论:Al掺杂后,Al取代了Ga的位置,N和Al之间发生强相互作用,使Ga与N的电子云重叠程度降低,从而导致Ga的4s态向高能端移动,致使带隙变宽,发生蓝移现象。