新型纳米电子器件已经在日常生活中随处可见,纳米材料的运用直接影响着人们生活的方方面面。随着二维纳米材料如石墨烯,BN,MoS2等材料在实验室的成功合成,有关二维纳米材料的相关研究开始受到研究人员的高度关注。然而很多二维材料是没有磁性的,如果能够有效调控这些材料的磁性,势必会为材料应用领域技术革新带来更大的突破,并将有可能进一步设计出更小型集成,更便捷稳定,功能更高效的自旋电子器件。前人的工作表明,过渡金属原子（TMs）掺杂能够有效地引入和调控二维材料的磁性,从而为二维材料运用于自旋电子器件打下理论基础。为进一步探究更多的二维材料是否也有类似的特性,本文通过第一性原理计算对Mo₂C这种二维材料的掺杂改性做了研究,希望能从中发现调节二维材料磁性的普适性规律。我们有理由相信,这些研究将有效地促进和改善Mo₂C二维材料的特性,并将对Mo₂C二维材料运用于自旋器件等领域起到一定的作用。主要研究工作和成果概述如下:1.系统性地研究了第四周期的TMs（包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni原子）替位掺杂在Mo₂C结构中的几何结构、替位能、电子结构等特征。研究发现替位的几何结构及其稳定性与替位原子的位置和类型有着密切的联系。TM原子能够很好地和Mo₂C结构中的C原子成键,部分TM原子替位到Mo₂C结构中可以有效地调控其磁性,替位结构的磁性主要来源于TM原子,其磁性大小与替位原子价电子数多少有关。因此我们可以通过替位不同的金属原子对Mo₂C的电子结构进行调控,使Mo₂C在磁性器件领域和其他领域得到应用。2.系统性地研究了TMs（包括Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni原子）吸附掺杂在Mo₂C结构中的几何结构、吸附能、电子结构等特征。研究发现吸附的几何结构及其稳定性与吸附原子的位置和类型有着密切的联系。TM原子能够很好地和Mo₂C结构中的Mo原子成键,部分TM原子吸附到Mo₂C结构中可以有效地调控其磁性。吸附结构的磁性主要来源于TM原子,其磁性大小与吸附原子价电子数多少有关。因此我们可以通过吸附不同的金属原子对Mo₂C的电子结构进行调控,使Mo₂C在磁性和其他领域得到应用。