半导体纳米微粒和纳米线的生长、组装及测量研究在材料研究领域中具有突出地位。我们拟采用紧束缚势方法结合分子动力学和基因算法来研究与半导体功能纳米材料密切相关的一元Si, Ge, 二元Si/Ge, Si/O原子团簇及Si表面上的Si，Ge团簇，揭示Si，Ge，Si/Ge，Si/O团簇的几何生长模式（尤其在原子数约为30的行为），利用DFT + 准原子最小基方法研究团簇的电子光学特性和反应活性、以及它们随体系大小的变化关系。.本项目研究将采用的主要计算方法-紧束缚势分子动力学和基因算法-是目前计算大团簇，纳米材料及表面的重要工具。建立适用于固体及团簇等不同结构体系的新的紧束缚势模型也是本课题的重要研究内容。为了更好的描述团簇中复杂的相互作用，我们将引入三中心相互作用和建立准原子最小基表示下的哈密顿矩阵元数据库等手段来获取精确的Si，Ge，Si/Ge，Si/O