近年来随着相关理论和数值算法的飞速发展,使得基于密度泛函理论的第一性原理方法成为凝聚态物理、量子化学和材料科学中的重要计算手段。ZnO是继GaN之后又一具有优良物理性能的多功能材料,在发光二极管、激光器、压电材料、化学传感器、太阳能电池等方面具有广阔的应用前景,近年来ZnO团簇及其掺杂过渡金属的纳米材料相继被合成,并在很多领域展现出了潜在的应用前景。为了更透彻的了解ZnO团簇的结构及其掺杂以后的特性,本论文采用全势能线性Muffin-tin轨道分子动力学(FP-LMTO MD)方法和DMOL3方法相结合对ZnnOn(n=1-13)团簇的结构、稳定性及其Cu掺杂效应进行了深入的研究。在几何结构方面,我们对ZnnOn(n=1-13)团簇的初始结构进行了大量计算,发现了一些新的基态结构,有一些基态结构与前人的报道相同。理论计算结果显示ZnnOn(n=1-13)团簇的结构随尺寸n的增长呈现出一定的规律性。当n≤7时,ZnnOn团簇的最低能量结构为Zn-O交替排列的环状平面结构,从n=9开始ZnnOn团簇的基态结构开始变为三维笼状结构,n=8为管状结构可看成是平面到三维笼状结构的过渡状态。在电子结构和稳定性方面,ZnnOn团簇的总结合能随着尺寸n的增加单调增加,ZnnOn团簇平均每个原子的结合能和能量的二阶差分计算分析表明n=3,9,12时ZnnOn团簇拥有更高的稳定性。此外研究还发现当n＞3时,团簇具有较大的HOMO-LUMO能隙。在Cu掺杂ZnnOn团簇方面,我们选择n=3,9,12的ZnnOn团簇的基态结构为基进行Cu掺杂,通过改变Cu的掺杂数目观察其结构及磁性的变化规律。结果发现单个Cu原子掺杂的ZnnOn团簇结构均展现出磁性,磁矩大小均为1μB通过Mulliken Population分析,我们发现磁性主要来源于Cu的3d态和O的2p态的极化。对于两个Cu原子掺杂的ZnnOn团簇,由于Cu-Cu之间的相互作用,其磁性消失。