石墨烯等新型二维材料是当今国际前沿研究的重要课题。 石墨烯纳米结构具有二维和纳米尺度特性，探索二维纳米材料的新奇特性成为研究热点。　　 本论文简要论述了石墨烯的发现和奇异性质以及石墨烯和单层BN材料的研究现状，详细地阐述了密度泛函理论以及电子结构计算方法-离散变分方法和ADF。 采用第一性原理计算方法，我们系统研究了吸附氢、氧原子对锯齿型纳米石墨烯和单层BN片的几何和电子态性质以及磁学特性的影响，深入考察了吸附原子构型，锯齿边界，褶皱结构和电子态以及磁学特性间的关系。　　 我们的计算结果表明，具有C2h对称的纯净锯齿石墨烯纳米片（Zizag Graphene Nanoflake,ZGNF）基态总磁矩为2.0mB,比无对称性约束的零磁矩纯净ZGNF能量高0.13eV。两者均保持严格的平整面，自旋极化主要来自锯齿边界。　　 在中央区吸附3,5和7个氢原子后，ZGNF的基态总磁矩分别增大至3.0mB,5.0mB和7.0mB。氢原子吸附处的碳原子形成SP3键，诱发了皱褶结构，最大凸起和凹陷幅度分别（0.60?,-0.12 ?）,(0.86 ?,-0.42 ?)和（0.98 ?，-0.48 ?）。P键的打破和弱化显著增大了中央区碳原子的自旋极化。由于悬挂键效应，锯齿边界仍具有最大的沟道磁矩。相邻A,B位沟道间呈亚铁磁性耦合作用。　　 在中央区吸附3和5个氧原子后， ZGNF的基态总磁矩分别为2.0mB和4.0mB。二价氧原子的成键特性导致中央吸附区的C原子的自旋极化很小。 而它们的锯齿边界最外沿A,B沟道具有最大的沟道磁：（-0.99mB,3.20mB）,(5.24mB,-1.09mB)。　　 最后我们研究了具有3个吸附氢原子的单层BN纳米片的结构特性。它的的皱褶结构与石墨烯纳米片迥然不同。石墨烯纳米片的皱褶大多呈左右对称形状，而在单层BN纳米片中各原子沟道的高度起伏几乎都失去了左右对称性。铁磁性锯齿边界最外沿的N,B沟道磁矩分别为-4.62mB和6.04mB，中央区的B,N原子基本上无自旋极化，整个纳米片的总磁矩为1.0mB。　　 我们的研究结果为调控二维纳米材料特性提供了新途径。