团簇作为微观层次上有限原子的聚集体，具有奇特的几何结构、电子结构与磁性。对团簇的研究不仅有助于深入了解团簇本身的性质，也有助于更进一步了解相应块体的物理性质。 粒子群算法是一种基于群智能方法的演化计算技术，具有深刻的智能背景，广泛应用于科学研究和工程问题。针对粒子群算法早熟收敛和局部搜索能力不足的缺陷，本文引入局部搜索能力强的模拟退火算法对其进行优化，提出了基于模拟退火的粒子群算法。 本文采用基于模拟退火的粒子群算法，应用TB-SMA和Sutton-chen多体势优化计算了Al，Ni和Ni-Al合金团簇的基态能量，得到其基态构形，并对团簇的稳定性、对称性和平均键长进行研究；采用基于密度泛函理论的赝势平面波和基于Hohenberg-Kohn定理的局域密度近似的密度泛函理论计算程序分别对Ni，Al和Ni-Al合金团簇的态密度进行计算，并对NiAln的电子性质进行研究，分析了s，p和d轨道电子的相互作用规律，研究了合金团簇中Ni和Al对总态密度的影响。 通过对基于模拟退火的粒子群算法用于团簇模拟的迭代曲线的研究说明该方法在团簇结构优化中具有高效的全局搜索能力。对Ni和Al团簇的研究表明两种团簇都是基于二十面体结构，且均存在“奇偶”振荡和“幻数”效应。因为异构体的存在，研究合金团簇的基态构形比单质团簇要困难得多，本文对Ni-Al合金团簇的基态结构进行了重点研究。Ni-Al合金团簇的基态构形主要也是基于二十面体结构的。当Ni-Al合金团簇中Al原子数目比Ni原子多时，团簇倾向于形成层状结构；Al原子数目比Ni原子少时，Al原子和Ni原子会混杂在一起。铝团簇的态密度分析表明随着团簇内部s-p电子杂化的逐渐增强，铝团簇的结构稳定性也随之增加。镍团簇中原子对能级的贡献主要来自d轨道的电子，且在费米能级附近出现较强的峰。镍铝合金团簇中各元素含量的不同，相应的分波态密度曲线也不同，d轨道电子主要作用在费米能级EF附近，在小于费米能级EF处，镍铝合金团簇的分态密度以s，p轨道为主，Ni原子主要贡献在费米能级EF附近。对NiAln的电子性质的研究表明当团簇中加入一个Al原子时，镍原子费米能级处的态密度降低。