该文介绍了作者对低维碳氢体系进行的理论计算及主要成果.通过对单壁碳纳米管和金刚烷系列结构及物理性质的研究,作者得到了许多重要的结论.例如,理想单原子空位缺陷在单壁碳管上不能稳定存在,而是向5-1DB型缺陷转变,且锯齿型管上该种缺陷的形成能随碳管半径的增大呈现周期性特征;单原子空位缺陷有效地促进了碳管壁上缺陷附近的氢吸附,使缺陷处氢原子/分子在碳管外壁的吸附成为持续的放热过程;金刚烷系列随体系的增大稳定性增强,HOMO-LUMO(highest occupied molecular orbital-lowestunoccupied molecular orbital)能隙逐渐减小等等,作者将对这些结果进行详细地介绍.第一部分是作者对理想单壁碳纳米管进行的紧束缚理论研究.鉴于现有的大量实验和理论研究结果,结构独特的碳纳米管呈现出良好的力学、热学和电学性能.作者选择了准确的紧束缚势模型对包含几百个碳原子的碳纳米管进行能量及电子结构等物理性质的计算研究.论文的第二部分是对金刚烷系列分子的物理性质进行第一性原理和紧束缚的理论计算.由第一性原理计算的结果,作者得到金刚烷分子的稳定性随体系的增大而增强的规律,而且体系总能量的降低与分子中碳原子个数的增加近似为线性关系.在分子由小到大,能量不断降低的同时,金刚烷分子的HOMO-LUMO能隙逐渐减小.同时,用紧束缚方法研究了金刚烷分子的热稳定性,作者发现,随体系增大分子的熔点升高,但始终低于金刚石熔解温度.而这些不同的金刚烷分子可以按照其碳-氢健能变化趋势分为三类,这恰好对应着分子不同对称性和碳氢比的分类.此外,作者预言了金刚烷分子的振动频率和金刚烷分子晶体的X射线谱,为进一步的实验提供参考.