近年来，一维纳米材料尤其是半导体纳米线获得了广泛的关注。由于量子限制效应引起的特殊的电学和光学性质，半导体纳米线在光电子、小型化设备等领域起着重要的应用前景。纯的半导体纳米线不能满足人们对材料的电学和光学特性的各种要求，因此通过掺杂和构建异质结构等来改变纳米线的性能成为当前半导体纳米线的研究热点。研究元素掺杂、纳米线的直径大小、悬挂键等对纳米线电学、磁学性能的影响有着重要价值。其中，可以通过在纳米线中掺入3d过渡金属或是4f稀土元素获得稀磁半导体，稀磁半导体可以用于半导体电子器件，使得信息处理和存储相结合，具有广阔的应用前景。纳米材料以其特殊的性能获得了人们广泛的关注和研究。利用基于密度泛函理论的第一性原理方法可以预测纳米材料的性质，揭示纳米器件工作原理。本文运用基于密度泛函理论的第一性原理方法计算了SiC/AlN核壳结构纳米线的结构稳定性和电学性质以及Gd掺杂ZnO纳米线的磁学和电学性质。主要研究内容如下：（1）研究了沿SiC/AlN体材料[0001]方向生成的SiC/AlN核壳结构纳米线的性质。计算结果表明AlN壳越厚，SiC核比率越小，则体系越稳定。当SiC/AlN核壳结构纳米线的直径减小时，体系的带隙会增大。表面钝化之后，SiC/AlN异质结构的异质结构类型发生改变，并且迁移率随着纳米线直径的增加和SiC核比率的增加而增加。这些发现为调控SiC/AlN核壳纳米线的电学性质提供了有效的方法途径，有利于合成功能性器件。（2）对Gd掺杂ZnO纳米线体系，通过计算发现Gd替代ZnO纳米线中Zn原子的位置时，在体系中最临近的位置上，Gd离子之间的相互作用是铁磁性的，但是铁磁性并不稳定，可以通过注入合适数目的电子加强铁磁的稳定性。注入电子后，发现s轨道电子和f轨道电子耦合作用加强，这解释了Gd掺杂ZnO纳米线铁磁性的存在。