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硅作为现代工业的主要材料受到广泛关注,拥有极其重要的研究价值。纯硅团簇本身并不稳定,将稀土金属铒掺杂其中可以提高其稳定性,改善团簇的光化学活性的同时还能保留磁性。表现出新性质后的团簇便可以作为新颖自组装材料的构建单元,成为具有特定功能的新型可设计材料。论文采用PBEPBE,B3LYP和TPSSh三种不同的密度泛函方法结合大基组在ABCluster全局搜索确定出能量较低初始构型的基础上优化出在ErSin（n=3-10）及其阴离子的基态结构,使用加弥散函数的大基组预测了它们的解离能、电子亲和能、HOMO-LUMO能隙、电荷分布和磁矩等性质,并模拟了光电子能谱图。结果表明:（1）ErSin（n=3-10）中性团簇的基态结构为取代结构。n=3-6时,阴离子团簇的基态结构与中性团簇的基态结构一致;从n=7开始ErSin-的基态结构与中性团簇的基态结构不同。ErSin（n=3-10）中性团簇的基态结构除ErSi4外,均为三态,其中ErSi4中性团簇的基态结构为五态。ErSin（n=3-10）阴离子团簇的基态结构为四态。（2）解离能分析表明ErSi5、ErSi8、ErSi5-和ErSi9-较为稳定。（3）通过分析HOMO-LUMO能隙,除了n=3,掺杂Er原子提高了Sin（n=3-10）的光化学活性强。其中ErSi4、ErSi6和ErSi9具有相对较好的光化学活性。（4）自然布局分析表明,ErSin（n=3-10）中性及其阴离子团簇的总磁矩主要由Er原子提供。（5）报道了ErSin（n=3-10）团簇的电子亲合能,垂直电子解离能和模拟光电子能谱。采用TPSSh和B3LYP两种杂化密度泛函方法结合大基组优化出ErSin（n=11-21）中性团簇的基态结构,预测了团簇的解离能、HOMO-LUMO能隙、电荷分布和磁矩等性质。结果如下:（1）TPSSh方法下,从n=18开始ErSin（n=11-21）中性团簇的基态结构由取代结构过渡为内嵌的笼形结构;而在B3LYP方法下,从n=16开始ErSin（n=11-21）中性团簇的基态结构由取代结构过渡为内嵌的笼形结构。（2）通过结合能、二阶能量差分以及解离能分析,ErSi18和ErSi20中性团簇较为稳定。（3）HOMO-LUMO能隙分析表明,除了n=13和16,掺杂Er原子提高Sin（n=11-21）的光化学活性。ErSi20的HOMO-LUMO能隙数值较低,光化学活性较好。（4）自然布局分析表明,ErSin（n=11-21）中性团簇的总磁矩主要由Er原子提供,并且基态结构由取代结构过渡为笼型结构后,ErSin（n=11-21）中性团簇的磁性加强。