1、一維過渡金屬原子鏈(Transition.metal monoatom chain，TM MAC)由于具有獨特的物理性質如量子尺寸效應、小尺寸效應、高自旋極化、量子隧穿效應和巨磁性等，因而在高密度磁性存儲、納米電路和白旋過濾等領域都展現(xiàn)了很廣闊的應用前景。自成功制備出TM MAC以來，如何才能使TM MAC實際應用一直是材料科學領域的熱點。
　　 一維過渡金屬原子鏈在自然條件下是不穩(wěn)定的，因此我們必須在不破壞其獨特的物理特性的前

2、提下提高其穩(wěn)定性。目前，穩(wěn)定金屬原子鏈的一種主要方法是將金屬原子鏈封裝在穩(wěn)定的納米管結構中。金納米管除具有納米管所固有的性質外，還具有很好的穩(wěn)定性和電導性。因此用金納米管封裝TM MAC成為一個較為理想的選擇。
　　 本文采用基于密度泛函理論(Density function theory，DFT)的第一性原理(First principles)方法，對所有的第三副族(3d)(Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu)

3、過渡金屬原子鏈封裝在Au(5，5)管(TM@Au)后的幾何結構、能量和電子結構進行了分析，并計算了其磁矩和磁晶各向異能，力圖探索3d過渡金屬原子鏈封裝在Au納米管后的共性和各自所獨有的特性。得到的主要結論如下：
　　 1.Sc@Au、Ti@Au、Fe@Au、Co@Au和Ni@Au鐵磁態(tài)更穩(wěn)定，而V@Au、Cr@Au和Mn@Au在反鐵磁態(tài)更穩(wěn)定；
　　 2.過渡金屬原子鏈封裝在Au管后，鐵磁態(tài)TM@Au的晶格常數(shù)隨原子序數(shù)

4、的增加基本呈減小趨勢。反鐵磁態(tài)TM@Au的晶格常數(shù)都要大于相應的反鐵磁態(tài)TM MAC；
　　 3.封裝在Au管后，兩種磁態(tài)TM@Au的形成能都比自由原子鏈中形成能大得多，因此，用Au管封裝可以穩(wěn)定TM MAC；
　　 4.TM@Au穩(wěn)定態(tài)的自旋磁矩相比自由原子鏈中均有所降低，說明TM原子與Au原子之間相互作用削弱了TM原子的自旋極化；
　　 5.鐵磁態(tài)TM@Au易磁化軸由自由原子鏈中的沿原子鏈方向轉變?yōu)榇怪庇谠?/p>