原子分子团簇（简称团簇），是由几个乃至数千个原子或分子，介于单个原子和宏观固体物质之间，通过物理或化学结合力组成的相对稳定的微观聚集体。其表现出与宏观与微观结构截然不同的性质。团簇科学与催化、冶金、生命科学、材料科学、环境和大气科学、微电子科学等领域紧密相关并已经得到广泛研究。20世纪80年代，自从Haruta等人首次发现了金团簇的高催化性能，全世界开始掀起金团簇的研究热潮。通过对金纳米团簇掺杂杂原子尝试改良并发现更为优良的物理化学性质是团簇研究的一个重要方面。磷原子作为一种生命元素，在催化，半导体等方面都有重要应用。因此，本论文结合课题组在理论研究方面的优势，基于Basin-Hopping搜索和密度泛函理论，开展磷掺杂金原子团簇的结构及电子性质等方面的研究。主要内容如下:　　AunP-(n=1-8):我们采用两种泛函（B3LYP和PBE）和四种基组(aug-cc-pVDZ，6-311++G**， CRENBL和LANL2DZ)组合成八种不同的方法计算AunP-(n=1-8)的最低能量结构。对AunP-(n=1-7)的最低能量都有唯一一个比较确定的最低能量结构，Au8P-存在三个低能结构。通过归纳可能的结构演化路径得到单掺杂的金原子团簇奇偶转变特征，含奇数金原子的结构倾向于二维结构，而含偶数金原子的团簇则倾向于三维结构。　　AunP2-(n=1-8):基于AunP-的工作，我们选择PBE0/CRENBL基组作为研究方法。结构经过优化后获取低能量结构并计算结构的单点能。其中，Au6P2-存在两个互为同分结构的结构;Au8P2-结构的最低能量结构是一个非常对称的金字塔结构。这一结构与纯金团簇Au20-一致，可能潜在的新颖光学和催化性质值得进一步研究。同时我们验证了磷原子掺杂对结构稳定性的影响，表明了磷原子的加入可以增强金团簇的结构稳定性。之后，我们归纳了AunP2-(n=1-8)的可能的演化路径。二维-三维结构的转变发生在n=6，这相比纯金团簇和单掺杂磷原子团簇要更明晰和更加快速。我们同时也研究了AunP2-(n=1-8)的电子性质和模拟光电子能谱。自然键轨道(NBO)分析给出了结构的电荷分布并证实了金原子的强相对论效应。　　Au2P3z(z=-1，0，+1):唯一的一个亚稳态的金磷的二元化合物相，在所有的金属磷化物中，已经发现其具有独特的半导体性质。采用密度泛函理论系统的研究了Au2P3的结构特征以及不同价态间电荷转移过程和原子间的不同作用类型。阴离子(Au2P3-)的最低能量结构是一个3D结构，具有Cs对称性。这个结构可以看做是由平面构型的中性(Au2P3)，通过降低位阻效应转变而来。类似的平面结构同样存在于阳离子(Au2P3+)中，但是，它却不是体系的最低能量结构。自然键轨道分析揭示了电荷的再分布。位于结构中心的金原子与5号位置上磷原子在结构中的作用最重要。5号磷原子，扮演一个电子调蓄器的作用，可以平衡不同价态下电子的分布。密度差分析则提供了电荷转移和成键类型方面的信息。进一步的，电子布居函数表明两个磷原子之间具有强共价键特征。金-磷原子间的相互作用则是通过AIM双参数分析，被确认是典型的共价弱相互作用(Cov-w)。此体系中，通过RDG分析，特别是带电体系（Au2P3-和Au2P3+）的金原子之间的相互作用则是被认为弱相互作用，这还是第一次得到验证。