随着纳米科技的日新月异，低维纳米结构材料在微电子工业以及基础科学研究中的重要地位日益显现出来。团簇的微观结构特点和奇异的物理化学性质为制造和发展特殊性能的新材料开辟了广阔的空间。双金过渡金属团簇由于其性质不仅受尺寸影响而且还受到化学组分、原子排列等影响，因此引起了人们极大的研究兴趣。本论文采用基于第一性原理的密度泛函理论方法对由过渡金属Co与Mn、V和Cr原子构成的双金混合团簇的结构与电磁性质进行了系统的理论研究。主要内容如下： 采用密度泛函理论对双金过渡金属团簇Con-1Mn和Con-1V(n=2-9)的结构和磁性质进行了研究。研究发现，除Co3V外，Con-1Mn和Con-1V的基态结构与纯Con团簇的基态结构十分相似，且Co6，Co5Mn和Co5V团簇的稳定性最高。Con，Con-1Mn和Con-1V这三个体系的总磁矩在n=2-5的范围里随尺寸增加3μB，而当n≥5时，这个随尺寸变化的增幅降为1μB。与纯Con团簇比较起来，锰的掺入会使体系的总磁矩增加，钒的掺入则会降低总磁矩，这一结果与实验上在较大尺寸范围的观测结果一致。研究表明，上面的磁现象源于在Con-1Mn中锰和钴的铁磁耦合，而在Con-1V中钒和钴的亚铁磁耦合，且钒的引入会导致钴原子上的局域磁矩明显降低。 采用密度泛函理论对双金过渡金属团簇Con-1Cr的结构和磁性质进行了类似的研究。研究发现，除Co3Cr和Co6Cr外，Con-1Cr的基态结构与纯Con团簇的基态结构十分相似，且Co6和Co5Cr团簇的稳定性最高。Con-1Cr的磁矩随尺寸的变化具有丰富的变化趋势：n-2，4，6，7，8，9时，Con-1Cr的磁矩可以有相同原子数Con的磁矩减7μB得到，而n=5时，Con-1Cr的磁矩可以有相同原子数Con的磁矩加1μB得到。这一不同的磁性现象源于Cr原子的加入导致团簇原子间距变长或变短，因而其相互作用较弱或较强，从而Cr原子与Co原子之间发生铁磁或者反铁磁耦合。 低维磁材料会发生磁非共线性耦合(noncollinearcoupling)现象越来越引起人们的广泛重视。我们进一步采用密度泛函理论对双金混合团簇Co6-nMnn(n=0-6)的结构和磁性质进行了研究，探索混合团簇中组分变化是如何影响体系磁耦合性质的。我们发现，在n-4时，团簇Co6-nMnn的磁性质发生了磁共线耦合(collinearcoupling)向磁非共线性耦合的转变。并得到在Mn原子比例不超过50％时，体系的磁矩会随Mn原子个数增加而增强2μB，而当超过此比例时体系的总磁矩会随Mn原子个数增加而减小，这一结果与此前实验结果相吻合。很显然，Mn原子在该体系的磁非共线性(noncollinear)耦合中发挥了重要的作用。