团簇是有限数目的原子或分子通过一定的键合方式构成的相对稳定的聚集体。其性质既不同于单个原子、分子，也不同于宏观固体或液体。它是介于微观原子、分子与宏观凝聚态物质之间的物质结构新层次。　　本文首先对团簇科学发展的历史和它的基本物理性质作了简要的介绍。团簇的理论研究方法是基于数值计算的方法，理论研究包括计算团簇的几何结构、电子性质、磁矩、电导、光学性质和热力学性质等等，本文将主要讨论团簇的热力学性质。　　从计算原理来讲，包括第一性原理(如局域密度泛函和Hartree-Fork近似)的ab initial方法，还有基于半经验哈密顿的方法和基于经验势的方法。而几何结构的计算对任何理论研究者来说，都是不可回避的问题，所以还简要介绍了遗传算法;并且对现在广泛应用的计算机模拟的两种方法(分子动力学模拟和蒙特卡罗模拟)作了简要的介绍。(第一章)　　过去人们已经对团簇的热力学性质做了大量的研究，本论文则是根据J.Jellinek等人提出的动力学自由度的概念，从一个新的角度和方法出发，将团簇分成若干个子系统，来研究它的热力学性质。　　工作主要集中在Nin(n=13，19，23，55)上，结合遗传算法和紧束缚二级矩近似，获得了两个团簇的最低能量结构;在此基础上，用分子动力学模拟，采用Gupta势，研究了团簇及它的各个子系统的各个物理量随着能量变化的情况。（第二章）　　工作最重要的内容和结果就是证明了，动力学自由度(ddf)为判据研究Ni团簇的热力学行为并和传统的(δ)曲线方法进行比较。首先，ddf值发生单调变化的能量点和(δ)曲线发生突变的能量点是一致的;其次，所有子系统的ddf值汇聚的能量点和(δ)曲线突变的结束点是一致的，这两点正对应团簇熔化的开始和结束的能量点;这说明ddf曲线也可以用于研究团簇熔化行为;最后，对团簇熔化过程中的主导机制的判断上，认为ddf值首先发生单调变化的子系统在熔化中占主导作用，例如，在Ni55的熔化过程中，组成表面的两个子系统首先发生单调变化，可以断定表面熔化占主导作用，而Ni13，Ni19，Ni23的中心和表面ddf值几乎同时发生单调变化，所以断定他们不能单纯用表面熔化来解释，这些结果和别人的研究成果是一致的。