近年来,团簇结构的研究取得了重大的进展。碳富勒烯、金富勒烯以及金属碳笼的研究已经取得了长足进展。尤其是近年来人们对于探索金属碳笼的结构和性能方面表现出浓厚的兴趣,因为它们在纳米材料中具有独特的性质和广泛的应用。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理的计算方法,研究了 Cu6C32和Au6C32团簇的相关性质。研究结果对于深入理解Cu6C32和Au6C32团簇的结构稳定性和电子性质有较大的帮助,有助于扩大高对称性多面体分子团簇的种类,期冀为以后的实验研究提供可能的理论依据。研究结果如下:1)Cu6C32和Au6C32都是具有In对称性的、中空的、五角化二十四面体的笼状结构。在PBE水平下,两种团簇的M-C键的平均键长分别为1.966A和2.090A,C-C(1)键的平均键长为1.387 A和1.391 A,C-C(2)键的平均键长为1.442 A和1.453 A,其中,Au6C32的三种键长都Cu6C32的相应键长长,这与其较大的团簇尺寸相对应。与金刚石中C-C键长(1.545 A)相比较,两种团簇的C-C平均键长均较短。2)通过振动频率分析和从头算分子动力学,研究了它们的结构稳定性。一方面,两种结构的频率分析均不存在虚频,表明它们具有较好的动力学稳定性。另一方面,从头算分子动力学模拟给出,Cu6C32和Au6C32在有效温度约976.9K和1014.5K时,仍能保持原有的几何拓扑结构,表明它们具有较好的热稳定性。3)电子结构分析表明:Cu6C32和Au66C32的HOMO-LUMO能隙分别为1.208和1.155 eV,表明它们具有相对较高的化学稳定性。从两种结构的HOMO和LUMO轨道图中,可以看到Cu和Au上存在明显的d轨道特征。对两种结构态密度的分析给出,正是金属原子M(M = Cu,Au)的d轨道和C原子的s-p轨道的杂化,使得这些分子具有较好的结构稳定性。通过NBO分析可知,在两种团簇结构中,C原子和金属原子M(M = Cu,Au)以及C和C原子之间均形成σ键和π键,这对于形成稳定的笼状结构是非常重要的。