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团簇研究的热点方向之一是研究具有“幻数”特性的团簇，人们希望利用这些稳定的团簇来制备具有特殊功能的材料等。Al13就是一个具有“幻数”特征的团簇，被文献报道为“超原子”。然而对于Al13的“超原子”特性，人们并不完全认同。为此，我们借助质谱、阴离子光电子能谱以及密度泛函的量子化学计算方法，考察了Al13分别与S、Ti和V结合时的情况。此外，我们还研究了TiAlO和AlVO两个系列的小尺寸二元金属氧化物团簇。具体工作如下：
(1)利用质谱、光电子能谱系统研究了AlnS-(n=3-15)和AlnS2-(n=7-15)团簇，借助密度泛函方法重点分析了Al12，13S1,2-。结果发现，Al13与S结合时确实体现出一定的稳定性，但是鉴于以下原因它不能被认为是一个“超原子”：在Al13S1，2-结构中Al13没有呈现Ih构型；Al13S1,2-与相邻团簇相比，其垂直脱附能与绝热脱附能并无明显不同；在Al13S1,2-中的电荷分布也与Al13的“超原子”特性无必然联系。
(2)通过质谱与光电子能谱研究了AlnTi-(n=6-14)阴离子团簇。实验发现，Al13Ti-并没有在质谱中表现出“幻数”行为，其绝热脱附能没有与相邻团簇的绝热脱附能有明显不同。通过密度泛函方法计算Al12,13Ti-，结果表明电荷分布情况与Al13的“超原子”特性无关；在Al13Ti-最稳定结构中的Al13单元并没有呈现出Ih结构。因此，在Al13Ti-团簇中Al13并没有表现出“超原子”特性。
(3)采用质谱和光电子能谱研究了AlnV-(n=5-14)团簇，并用密度泛函方法计算了Al12，13V-。Al13V-的质谱峰并未表现出特别的稳定性，其绝热脱附能低于相邻团簇的绝热脱附能。理论计算表明，Al13V-的最可能结构中Al13没有呈现出Ih结构，而是V原子处于13个Al原子形成的“笼”中。Al13V-团簇中的电荷分布也与Al13的“超原子”特性无关。
(4)借助阴离子光电子能谱研究了TiAlOy-(y=1-3)和TiAl2Oy-(y=2-3)团簇。根据实验结果我们估计TiAlOy-(y=1-3)的绝热脱附能(ADE)分别为1.11±0.05，1.70±0.08和2.47±0.08eV。TiAl2Oy-(y=2-3)的ADE值为1.17±0.08和2.2±0.1eV。通过密度泛函计算与实验结果的比较，我们确定了这些团簇最可能的几何结构。在最稳定的结构中，Ti原子较Al原子更容易结合更多的O原子。
(5)通过阴离子光电子能谱并结合密度泛函方法研究了AlVOv-(y=1-3)和AlxVO2-(x=2，3)。AlVOy-(y=1-3)的绝热脱附能为1.06±0.05，1.50±0.08和2.83±0.08eV。Al2VO2-和Al3VO2-的绝热脱附能分别为1.22±0.08和1.25±0.08eV。通过实验结果与理论计算的比较，我们分别指出了它们最可能的几何结构，并讨论了相应的中性团簇结构。