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近年来，团簇成为材料化学家、理论化学家、物理学家们的研究热门，并且取得了令人瞩目的研究成果。而现在的研究热点已经开始转向了硼氮团簇。氮化硼是一种新材料，它与石墨在性质上相似，有“白石墨”之称，它与石墨的最大区别在于：白色，系绝缘体，抗氧化性好，它有很高的耐热性，耐冲击性、耐腐蚀性等。它和碳一样，各种结晶状态均有各自的特性。之前，人们对碳原子团簇在理论和实验上做了大量研究，发现了富勒碳、纳米线、纳米管等奇特结构，BN与C2是等电子体，所以预言BN体系也存在类似结构。理论研究表明BN可以形成类似于富勒碳或碳纳米管的结构，而人们用电子显微镜也已经观察到一系列的（BN）n团簇和纳米管。BN团簇不论其结构如何变化，都有着大体一致的禁带宽度；它特有的一些性质，如耐高温、抗氧化性等，使其在高温、高强度纤维、半导体材料等方面有着比富勒碳更实用的性质。故其在电子器件，高抗热半导体，高性能绝缘润滑剂等方面有更广泛的应用前景。本论文首先采用图形软件G-VIEW尽可能的设计出多种（BN）n（n=1～20）分子构型，然后用Gaussian03程序包在较低的HF／STO-3G水平上进行构型全优化，在去除优化后出现的重复结构后，在较高水平的B3LYP／6-31G（d）上再进行构型全优化。然后对每一系列的构型进行能量比较、振动频率分析、成键性质、NBO分析、前线分子轨道、Mulliken布局分析，得出了一些有益结论。讨论了每一系列中各种结构的特征及相对稳定性，得出结论如下：（1）在（BN）nn=（1～10）之内的平面分子构型中，单环的优势十分明显，每一个系列中单环的能量都明显低于其它构型。这些单环构型都具有Dnh对称性，N原子采取sp2、B原子采取sp杂化方式成键，并且除（BN）2外都形成了一个2nc-2ne的离域π键。而且硼氮之间成叁键的情况较多，主要是由于硼原子的空轨道与氮原子上的孤对电子成π配键的缘故。（2）（BN）2是这一系列中特殊的构型。其中形成了一B-B单电子键，而且B原子在HOMO上没有贡献，其HOMO-LUMO能隙差为0.844eV，远远地小于其它单环团簇，其键长也是整个系列化合物中最长的。由于其特殊的成键性质，它具有很强的芳香性。（3）在一些四元环中易于形成B-B弱键，但其键长相对较长，所以这类键很容易被破坏。（4）从（BN）6开始，具有C2h或C2v结构的三个大环连接的结构易于形成离域π键。（5）直线型的具有C∞v对称性的（BN）n团簇具有单重态和三重态两种电子态。但是三重态的能量要相对要低。（6）一般说来，每一系列中比较对称、规则的构型能量比较偏低且接近于单环的分子能量。（7）如果出现一个柄状的B-N单元连在B原子上的构型的时候，一般这个分子是没有虚频的；反之，当B-N单元连在N原子上时一般是有虚频的。分析了（BN）n（n＜20）团簇单环结构的平均键长、键角、结合能随n的变化规律，平均键长随n逐渐减小，∠NBN随n的增大逐渐趋近于平角，∠BNB随n的增大逐渐趋近于正n边形内角。环状结构结合能随n的增大而增加，当n较小时，结合能Eb迅速增加；当n＞6时，Eb仅有微小增加；当n＞8时，Eb随n的变化呈水平直线关系，表明随着环状结构尺寸的增大，增加BN单元对（BN）n物理与化学性质的影响越来越小。对（BN）n单环结构的芳香性分析表明，n为奇数环状具有芳香性，n为偶数的环状团簇具有反芳香性。当n＞12时，NICS几乎为零，表明环状结构较大时芳香性和反芳香特征消失。对HOMO-LUMO能隙△Eg计算表明，奇数的环状团簇能隙比偶数的大，表明奇数的环状团簇比偶数的稳定。对团簇的振动频率分析表明，当n＞6时，所有最低振动频率均与平面内的环扭曲振动相对应，v值变化趋势与振动过程中键角的变化幅度相同，即振动过程中键角变化幅度越小，最低振动频率的数值就越小，反之亦然。