碳纳米管是一种新型的纳米尺寸材料。其结构类似于石墨烯片层卷成的无缝、中空管，并具有很大的长度与直径比，可以看成是准一维的纳米材料。由于其独特的结构和电子特性，使得它在纳米电子学、材料学等许多领域具有广阔的应用前景。 自1991年发现碳纳米管以来，已有很多人研究碳管的结构缺陷及其对碳管电磁特性的影响。碳管中常见的一种缺陷是碳管表面空位一吸附原子对，因此研究这种缺陷对物理表面和电子结构的影响尤为重要。P.0.Lehtinen等人曾研究过石墨片、碳纳米管表面上吸附碳原子时吸附能与磁矩随吸附原子位置的变化关系，但他们的研究只考虑了特殊的扶手型和锯齿型碳纳米管，对更加普遍的手性碳管表面含吸附原子的情况则没有涉及。本文利用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法计算了具有手性的一些碳纳米管的吸附能和磁矩。结果表明手性碳管表面垂直位置上吸附碳原子的最低能量位置并不是处于键桥的正中心，而是稍有偏离。但在平行位置上却没有发现这种偏离。在垂直于纳米管轴位置的碳原子吸附能大于平行位置处的碳原子吸附能。吸附能随碳管半径的增加而减小。在磁矩方面，吸附原子具有磁矩，但是磁矩的大小与碳管的结构及吸附位置密切相关。半径不同而手性相同的碳管，其各种电磁学性质主要在碳管径向上发生变化，而在轴向上则并不发生明显变化。最后，我们研究了碳纳米管的电离能，发现适用于碱金属和贵重金属原子团簇的经典传导液滴模型导出的电离能公式I<,p>=W+αR/e<2>并不适合碳纳米管。碳管电离能大小随碳管半径增加有振荡特性，并在总体趋势上从石墨层电离能的下方逐渐逼近石墨层的电离能(功函数)。从碳管电离能随尺寸的振荡变化特性可以判断，碳管材料尺寸的大小并不是决定碳管电离能的主要因素，电子结构的变化才是引起碳管电离能振荡特性的根本原因。