科学技术的快速发展，致使传统的半导体器件正面临着技术和经济等方面的巨大挑战。电子元器件不断微型化已接近于分子或原子尺度，人们开始在分子水平上找适合制作稳定有效的微型元器件。芳香类分子由于内部自由移动的π电子而具有独特的电学性质，引来了大量实验和理论研究工作者的关注。本文采用第一性原理密度泛函理论与非平衡格林函数相结合的方法，系统地研究了二环戊二烯基与非金属C，Si和碱土金属Be，Mg,Ca配位化合物的电子输运性质。首先，我们研究了二环戊二烯基与非金属Si和C的配位化合物分子的几何结构和电子输运性质。运用基于密度泛函理论的DMol3程序包对SiSi@TCP，CSi@TCP和CC@TCP三个分子进行结构优化，由频率分析结果确定分子结构的稳定性。得到了各个分子体系左右两部分的平均键长并用来描述其对称性。采用基于非平衡格林函数的ATK程序包计算了它们的平衡电导、分子投影自洽哈密顿、电流—电压曲线、透射谱以及态密度(DOS)等性质。结果表明，SiSi@TCP分子体系比CC@TCP和CSi@TCP分子体系的平衡电导大两个数量级。此外，SiSi@TCP分子体系的电流—电压曲线表现出开关效应，而CC@TCP分子体系在负偏压区出现了较明显的NDR现象，CSi@TCP分子体系在负偏压的高偏压处表现出了较弱的NDR现象。为了找到更多能制作各种分子器件的分子，我们还研究了二环戊二烯基与碱土金属Ca原子化合物的电子输运性质。先用DMol3程序包优化得到其稳定结构，再用ATK程序包算得其平衡电导、零偏压和有限偏压下的透射谱、电流—电压关系等。研究结果表明双二茂钙分子具有开关效应。最后，我们探究了桥接在分子与电极之间的S原子对双二茂铍和双二茂镁分子的电子输运性质的影响。优化并得到两个分子在有S原子和没有S原子时两种情况的稳定结构，再用ATK程序包计算了两个分子体系的平衡电导、透射谱、电流电压曲线等特性。计算结果表明，S原子对双二茂铍分子体系的平衡电导有较大影响，而对两个分子体系的电流—电压关系有很大影响。当有S原子时，双二茂铍和双二茂镁分子体系均表现出开关效应。去除S原子后，二茂镁分子表现出了NDR现象，而双二茂铍分子在整个偏压范围内几乎不导通。这些研究对设计和制作基于二环戊二烯基的分子器件具有一定的理论指导意义。