本论文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法系统研究了团簇的一些奇异特性.探讨了带电对团簇稳定性的影响、O<,2>与团簇和表面的相互作用的微观过程与氧化机理.第一章中简要介绍了团簇的分类与特性以及团簇研究的目的和意义.第二章是计算方法部分.详细介绍了本文所采用的理论工具-基于密度泛函理论的第一性原理分子动力学VASP程序.第三章研究了Al<,12>X和Al<,12>X-(X=C,Si,Ge,Sn,Pb)团簇的基态结构,经过大量的结构优化.第四章研究了O<,2>对Ba<,n>(n=2,5)团簇的氧化问题.当O<,2>与Ba<,2>分子相互作用后,Ba<,2>和O<,2>都发生了分解,重新生成两个相互作用较弱的BaO分子,并释放大约6.64 eV的能量,与实验结果一致.第五章承接第四章内容,我们研究了单个O<,2>在Ba(110)表面的吸附行为.结果表明,O<,2>容易在Ba(110)表面上发生分解吸附,进而对Ba(110)表面氧化.O<,2>在Ba(110)表面上最容易分解的吸附位为原子顶位,与O<,2>在Ba<,5>团簇上吸附时原子顶位不利于分解吸附不同,也与O<,2>在过渡族金属上吸附时有利的吸附位为桥位或空位不同.O<,2>在Ba(110)表面上分解时,没有势垒,与O<,2>在过渡族金属上的分解吸附吸附需要克服一定大小的势垒有明显差别.第五章系统地研究了O<,2>在中性Si<,n>和阳离子团簇Si<,n><+>(n=3-16)上的吸附与氧化行为,深入地研究了硅团簇与O<,2>反应时的吸附能与团簇的尺寸、几何结构、电子结构的关系、O<,2>与硅团簇的相互作用方式、反应过程中O<,2>的自旋态的变化、反应机理等.