金属纳米线因为在低维物理的基础研究方面的重要性和未来作为分子电子设备器件的应用前景而受到人们的广泛重视.我们采用基于分子动力学的遗传算法,系统地研究了金、锆、铑、钛等金属纳米线的奇异结构.在结构优化的基础之上,我们比较系统地研究了这些金属纳米线奇异的各种物理性质.采用基于分子动力学的遗传算法,模拟优化了自由状态的金纳米线的结构.采用动力学矩阵对角化的方法系统研究了Au纳米线的振动谱;采用有效核势的Dmol程序,用密度泛函理论(DFT)计算了金线的电子结构;用表面Greens函数匹配方法的Landauer公式,还研究了金纳米线的电子输运性质.用基于分子动力学的遗传算法和紧束缚多体势,我们系统地研究了直径在0.574-2.787nm的自由锆纳米线的结构.铑纳米线的结构,通过基于分子动力学的遗传算泊结合紧束缚多体势的模拟发现也是螺旋多壳和五边形生长的结构.我们选择不同的结构和生长序列的几个典型的超细钛纳米线,即四边形、五边形和六边形序列,以及六边形序列的两个较大体系,以分别考察结构和尺寸效应.我们计算了Ti纳米线的角关联函数和振动谱,电子态密度用平面波赝势的密度泛函电子结构的自洽场(SCF)来计算.