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近年来，基于密度泛函理论的第一原理(First-principle或abinitio)计算方法得到了很大的发展，得到广泛的应用。目前，大量的商业和免费的计算程序被广泛用于自然科学的各个领域，包括凝聚态物理、材料科学、计算机科学、地质、化学和生物学。第一原理计算方法已经成为科学研究中的一个常用的手段。
3d过渡族金属一直是科研工作者关注的焦点之一。20世纪末，固体由于尺寸与维度降低效应所产生的性质变化成为物理和材料学家的研究热点。在低维材料中，二维的原子多层膜有着相当广泛的应用，并且有许多奇特的性质。而一维的金属和磁性纳米线在量子器件、磁存储和自旋电子学等领域的应用中也非常重要。对于最具有代表性的磁性金属Fe，Co和Ni的二维和一维体系，科研工作者也进行了深入的研究，包括电子结构，各向异性以及超精细场等。但是大部分科研工作者研究的是这些体系在基底上的性质，众所周知，基底对于二维原子层和一维原子链体系有着决定性的影响。在本文中，我们首次运用一种基于密度泛函理论的第一原理的FP-LAPW方法，系统地研究了磁性金属Fe，Co和Ni在低维状态下的电子结构和超精细场性质：
1.研究了bccFe，hcpCo和fccNi的平衡晶格常数及其对应总能量，给出了晶体结构，磁矩和超精细场，同实验结果进行了比较，同其他人的理论结果进行了比较。
2.国际上首次研究了Fe，Co，Ni二维单原子层和一维单原子链的超精细场，给出了平衡原子间距，分析了电子结构，并同三维体系的结果进行了比较，同其他人的理论结果进行了比较。
3，国际上首次研究了Fe/Co，Fe/Ni，Co/Ni二元复合线性原子链的超精细场，给出了平衡原子间距，分析了电子结构，同Fe，Co，Ni单原子链的结果进行了比较。
4.国际上首次研究了基于六角结构的Fe原子链的超精细场，给出了平衡原子间距，分析了电子结构，同bccFe，Fe单原子层和Fe单原子链的结果进行了比较。