中文摘要：

新型金属与半导体纳米点、纳米线是构筑纳米光电子与分子器件的重要结构单元。本研究应用第一性原理模拟计算方法，系统地研究半导体表面金属纳米点、纳米线的形成机理，揭示半导体表面自组装重构的机制。提出新理论模型，解释新实验现象，为材料性能预测和新材料设计提供坚实的理论基础。本项目重点研究5d金属元素Ir、Pt、Au在硅、锗表面形成纳米线的结构、结构稳定性及其动力学过程。

结论摘要：

通过第一性原理计算系统地研究了过渡金属元素Cr,Mn,Fe原子在半导体硅(001)、(111)表面上形成纳米点、纳米线的动力学机制和磁性；探讨了贵金属Au、Pt 原子在Si(001)和Ge(001)表面上的结构及其结构稳定性。我们发现Mn原子在硅(001)表面形成具有3个原子为周期的幻数纳米线结构，而在硅(111)表面上容易形成Mn7和Mn13两种幻数纳米団簇。吸附Cr,Mn,Fe纳米线后硅(001）面由半导体转变为导体，随着d电子数的增加，过渡金属原子在硅表面的吸附能逐渐增大，磁性耦合由反铁磁性向铁磁性转变。在该项目的支持下发表论文16篇，其中，PRL 2篇，PRB 3篇，J. Chem. Phys. 2篇。国际会议邀请报告2次，培养在读博士研究生4人。