纳米材料因其尺寸非常小,从而具备某些块体材料不具备的优良特性,例如表面与界面效应、小尺寸效应等。二维材料作为纳米材料中的一员,其非凡的物理和化学性质而吸引了越来越多的关注。石墨烯作为二维材料代表,尽管具有极高载流子迁移率,但这种材料在二维单层形式下缺乏带隙,这使得石墨烯在半导体开关技术应用上没有优势。TMD材料虽然有理想的带隙并且有较高的开关比,但是其载流子迁移率不够高。磷烯既具有较好的带隙也有较高的载流子迁移率甚至还具有面外负泊松比,但是结构不稳定性也直接导致其应用的局限性。因此寻找新型二维材料依然是当前重要工作。另外,相比于块体活性极低的金,纳米级的金颗粒能表现出极高的化学活性和催化性能。同时,硫族化物作为一种典型的半导体材料,具有带隙宽,激子束缚能大,易于组成合金等优点,并且在光学力学等器件方面应用广泛。本文利用第一性原理计算研究了Au与S族元素（S,Se）之间的相互作用,预测了两种新型二维半导体材料Au2S以及Au2Se。发现Au与S族元素（S,Se）之间相互作用形成了四方晶格的二维结构,空间群为P4/nmm。在成键性质上,Au与S族元素（S,Se）为离子键键合,且bader电荷转移量证明了离子键性质。并且研究了这两种材料的力学与电学性质,二者都为直接带隙半导体（Au2S材料的带隙为0.19e V,Au2Se材料为0.68e V）。通过对二维材料Au2S以及Au2Se的性质预测,指导从理论到实验的研究,为二维材料Au2S以及Au2Se在半导体器件中的应用的提供了理论指导。另一方面,基于Au与S之间的相互作用,研究了含硫小分子PCB在Au（111）表面的自组装行为。通过STM扫描的图像和晶格常数测量,发现PCB分子之间是反平行的排列的,且PCB分子与Au（111）衬底的晶格参数是匹配的。第一性原理计算表明,自组装行为受到分子中S原子与Au（111）基底之间的相互作用以及分子与分子之间相互作用的影响,其中分子中的S与Au（111）基底相互作用占主导。研究结果对分子纳米结构的合理设计、准确预测和可控构建具有一定的指导意义。