卷曲二维材料得到的一维纳米结构不仅能继承二维材料的优异性质,还会表现出专属于一维纳米结构的本征物理或化学性质。碳纳米卷和二硫化钼纳米卷已经作为优异的一维纳米材料获得了广泛的研究。基于此,本文以磷烯为研究对象,通过第一性原理计算系统研究了不同大小、层数和手性的磷烯纳米卷的稳定性和电子结构等性质。主要结论阐释如下:（1）黑磷纳米卷的稳定性和电子结构。黑磷是继石墨烯和二硫化钼之后又一个引起研究者们广泛关注的二维材料,在2014年被发现以来展现出了多种优异的物理化学性质。在本文中,我们发现黑磷纳米卷的形成能低于单层黑磷和黑磷纳米管,表明黑磷卷的形成是一种放热反应。进一步的分子动力学计算也证明了黑磷卷在室温下的稳定性。和单层黑磷相同,黑磷纳米卷和纳米管均是直接带隙半导体,黑磷卷的带隙还能随着内径和层数的变化而受到调控。此外,我们的计算发现双层黑磷纳米卷的空穴迁移率要比单层黑磷高20倍以上。环境稳定性方面,纳米卷天然的自包裹结构减少了其与外部环境的接触面积,从而降低了纳米卷氧化降解的可能。而且,黑磷卷的导带底具有层数依赖性,在黑磷卷曲成多层后,导带底迅速降低到O2转变成O2-的氧化还原势以下,从而抑制了被普遍认为导致二维黑磷降解的O2-的产生。因此,黑磷纳米卷的环境稳定性相比黑磷能得到极大的提升,这有利于其在电子和光电器件领域的应用。（2）不同手性蓝磷纳米卷的稳定性和迁移率。作为黑磷的一种同素异形体,蓝磷在2016年通过分子束外延的方法制备成功并受到了学术界的关注。但是由于蓝磷和衬底有很强的相互作用,蓝磷很难从衬底上分离,这就限制了它的应用,而蓝磷纳米卷很有可能成为转移蓝磷的一种途径。我们研究了扶手椅型和锯齿型两种不同手性的蓝磷纳米卷结构,发现其拥有比单层蓝磷、蓝磷纳米管更高的稳定性,相应的分子动力学研究也佐证了两个方向上的热力学稳定性。进一步研究表明,蓝磷纳米卷为半导体,拥有极宽的带隙范围0.02～1.8 eV,带隙可以通过卷曲层数/内径等调控。特别的,一个扶手椅方向的双层蓝磷纳米卷的电子迁移率达到了极高的6620 cm2V-1s-1,这近乎是单层蓝磷电子迁移率的20倍。因此我们预测蓝磷纳米卷是一种优异的半导体材料,并且卷曲二维材料这种方法可以广泛应用于其它新型半导体材料。