纳米科技的蓬勃发展加快了器件微型化的趋势。目前,光电子器件的最小特征尺寸己向纳米级方向深入,其工作区域将进入团簇领域。因此,对零维系统的团簇的几何和电子结构进行系统的研究具有重要的意义。本文首次用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法(全势能线性Muffin-tin轨道分子动力学方法(FP-LMTO-MD)和Dmol3软件的结合)对在光电子领域具有广泛应用的氮化铝材料的团簇AlnN(n=1-19)的几何和电子结构进行了系统的研究。　　 通过计算,我们得到了AlnN(n=1-19)团簇的所有基态结构和一系列稳定结构,包括前人所报导的几乎全部结构。从我们得到的AlnN(n1=1-19)团簇的能量最低结构中,可得出以下规律:(1)在n≤9的团簇中,N原子倾向于处在结构内部:在n≥10时,N原子倾向与处于团簇表面。(2)在n≥11时,团簇AlnN的能量最低结构可以由在Aln-1N的最低能量结构上添加一个Al原子得到(Al16N除外)。(3)N原子在稳定结构中喜欢以三配位和四配位的形式与Al原子结合。　　 我们通过分析团簇的平均每原子的结合能Eb、能量二阶差分(△2E)和HUMO-LUMO能隙随n的变化来研究团簇的稳定性与n的关系,发现Al3N,Al7N,Al9N,Al15N以及Al17N团簇相对比较稳定;HUMO-LUMO能隙随n的变化呈现奇偶交替,n为奇数的团簇存在较大的能隙,对应较稳定的团簇。电荷转移的数据分析表明AlnN(n=1-19)团簇中的Al-N键兼具离子键和共价键的性质。最后我们研究了团簇的电离能(VIP)和亲和能(VEA)随n的变化,总体上,VIP随着n的增大而减小而VEA随n的增大而增大。