In this thesis, we first investigate the physical properties of some metal atoms, moleculesand their clusters. We then study the interaction of these with silicon and graphenesurfaces. The adsorption of NH3 and H2S molecules on Au3Pt3 is also studied.We calculate the equilibrium atomic structures of metal clusters using density functionaltheory (DFT) up to eight atoms. The electronic structures of these free andadsorbed clusters are also calculated in detail.We find that the adsorption generally modifies the structure of the Au3Pt3 cluster andthe adsorbate (NH3 and H2S ).We also study the site-dependent shapes of the Au8 cluster, associated adsorptionenergies, band structures and the corresponding charge distribution for the S i(100)asymmetric surface. We show that the electronic properties of the cluster and thesubstrate complex change with the location of the cluster on the surface.We study the AunPtn clusters on graphene surface. We observe that graphene canbe metallic or semiconducting depending on the number of Au and Pt atoms in thecluster and the charge transfer between the cluster and the graphene.We have studied bismuth both as an adsorbate and substitutional dopant in graphene.We have shown that bismuth causes a weak p-type doping for the adsorption casewithin generalized gradient approximation (GGA), but it n-dopes graphene when it issubstitutional and for the adsorption case within local density approximation (LDA).Our results are in agreement with recent angle-resolved photoemission results for theweak adsorption.

Tezde, ilk olarak bazı metal atomlarının, kümelerin ve moleküllerin fiziksel özellikleriniinceledik. Daha sonra silisyum ve grafin yüzeyi ile bu yapılar arasındaki etkileşmeleriçalıştık. Ayrıca Au3Pt3 üzerine NH3 ve H2S ' in bağlanması çalışıldı.Metal kümelerinin, yoğunluk fonksiyonel teorisi (YFT) kullanarak, atomik kararlıyapıları sekiz atoma kadar hesapladık. Bu kümelerin serbest ve yüzeyle bağ oluşturmadurumundaki elektronik yapıları detaylı bir biçimde incelendi.Bağlanmanın, hem Au3Pt3 kümesi hemde bağlanan NH3 ve H2S moleküllerinin yapısınıdeğiştirdiği bulundu.S i(100) yüzeyi için, Au8 kümesinin, yüzeyle bağlanma yerine bağlı olarak şeklini,bağlanma enerjisini, bant yapılarını ve karşılık gelen yük dağılımları çalışıldı. Kümeninve alt tabanın elektronik özelliklerinin yüzey üzerindeki kümenin konumuna göredeğiştiği gösterildi.Grafin yüzeyi üzerine AunPtn kümesi çalışıldı. Kümedeki Au ve Pt atomu sayısına vekümeden grafine yük geçişine bağlı olarak, grafinin metalik ve ya yarıiletken özellikgösterebileceğii bulundu.Grafin üzerine bizmut'un katkılanma ve bağlanma özelliği incelendi. Genelleştirilmişgradiyent yaklaşımı için (GGY), Bizmut, bağlanma durumunda zayıf p-tipi katkılanmayasebep olur, fakat yerel yoğunluk yaklaşımı (YYY) için n-tipi katkılanmaya nedenolur. Elde ettiğimiz sonuçlar zayıf bağlanma için açı -ayrışımı yapılmış foto-yayılımsonucu ile uyumludur.