鉴于轻元素磁体在自旋纳米器件上的应用前景,在富勒烯和石墨里观察到了磁性的存在之后,仅包含sp电子的轻元素材料中的磁性引起广泛关注。此论文主要内容为利用HSE杂化泛函第一性原理计算研究吸附氟原子的硼氮纳米管、硼氮二维片、碳纳米管、石墨烯中的磁性。相比局部密度泛函(LDA),杂化泛函(HSE)有更高的精度,计算更加昂贵。我们基于HSE第一性原理计算,发现氟化的硼氮纳米管是满自旋极化,而且具有半金属性质。在氟化的硼氮纳米带和二维片中也发现同样的结果。它们拥有的1μB局域磁矩,并与半径大小无关。而在之前的报道中,局域密度泛函计算得到的结果为：随着半径的增大,局域磁矩减小,磁性在平面结构中消失。我们的结果对其有很大的修正。在氟化硼氮体系中,自旋极化电子是长程铁磁耦合的,并随着半径的减小逐渐减小,最后在(4,0)F-BN纳米管中铁磁耦合消失。在氟化的石墨烯和碳纳米管中,发现F原子链沿着锯齿形边界的情况可以诱导出铁磁性耦合；然而F原子沿着扶手椅型方向的情况诱导出的却是反铁磁性耦合。在石墨烯和纳米管上的自旋极化率和局域磁矩大小都是稳定的,不随着尺寸和管径的改变而改变。这些结果为继续对低维轻元素材料磁性的研究提供了新的视野,对未来自旋器件材料研究有重要意义。