自1991年碳纳米管(CNTs)被日本饭岛教授发现以来,CNTs及氮化硼纳米管(BNNTs)的制备和特性研究一直都是纳米材料的研究热点之一。现有对传统六元环CNTs和BNNTs的研究结果表明:现有的由六元环组成的CNTs,其电子特性对其结构具有很强的依赖性,CNTs各种制备方法都很难实现结构均一的CNTs的宏量制备,更难把具有特定电导的CNTs分离开来;而六元环组成的BNNTs因其过宽的带隙,很难在半导体器件上得到直接的应用,同时其带隙宽度也不满足第三代半导体材料的相关要求。因此,本文通过改变构型的方式,采用密度泛函理论(DFT)研究了由四八元环组成的新型CNTs和BNNTs(简称新型CNTs和新型BNNTs),并探讨它们的稳定性和电子特性。论文主要包括以下内容:第一章综述介绍CNTs和BNNTs的性质应用及研究现状,说明本文的研究内容和意义。第二章介绍了DFT,同时对Gaussian03计算软件和基组进行了简单介绍,并介绍了本文的计算方法。新型CNTs的电子特性。主要结论有:新型单、双壁碳管状团簇及CNTs的结构中,原子杂化形式均为sp2杂化,呈现局部光滑平面结构,碳-碳之间均呈现单键或双键,键长范围为1.34?-1.52?;热力学性质分析表明了新型碳管状团簇具有较高的稳定性;结构分析表明新型碳管状团簇及相应CNTs的结构是稳定的;平均结合能的分析表明新型CNTs的稳定性将随管径的增大而增强;新型CNTs电子性质研究表明,四八元环CNTs的带隙均为零,并且不因壁数、管径和手性的改变而改变,表现为金属特征。第四章研究了四八元环新型BNNTs的稳定性和电子特性。主要结论有:新型BN管状团簇中B、N之间均呈现单键,其键长约为1.452?;热力学性质分析表明,新型BN管状团簇具有较高的稳定性;平均结合能的分析表明,新型BNNTs的稳定性将随管径的增大而增强;电子特性研究表明,新型BNNTs的带隙显著减小,范围为2.530-3.975eV,均呈现半导体特性,且完全符合第三代半导体带隙宽度要求,即大于2.5eV;带隙随壁数的增加单调明显减小。第五章对本文的研究结果进行总结和展望。