近年来,自旋电子学蓬勃发展,寻找具有实用价值的稀磁半导体材料受到科学界广泛关注。继二维石墨烯被发现后,类石墨烯结构的二维金属氧化物和过渡金属硫族化合物格外引人关注。其较大的禁带宽度、独特的几何构型及稳定性,使得该类结构易于掺杂的同时又利于纳米化。在未来纳米电子自旋器件领域有广阔的发展前景。稀土原子电子局域性强,引入该类原子将有效地诱导体系产生磁矩。本文基于密度泛函理论,使用Materials Studio（MS）软件中的CASTEP模块,系统地研究了稀土金属La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu替换掺杂对二维ZnO和WS2电磁特性的调控作用。由于稀土金属电子局域性强,本文引入U值以修正强关联体系中自相互作用带来的误差。本文主要研究内容和结果如下:（1）稀土金属掺杂二维ZnO电磁特性的研究。在MS软件中构建本征二维ZnO模型,弛豫结构并计算相关性质,在优化后的二维ZnO结构中锌位替换掺杂一个稀土金属原子,弛豫结构并计算掺杂体系的电磁性质。研究表明:根据形成能结果,理论预测稀土金属掺杂二维ZnO可在实验上合成。掺杂体系中稀土原子的部分电子向邻近O原子转移。稀土金属掺杂二维ZnO可减小带隙。La掺杂二维ZnO体系不具备磁性,其他稀土金属原子掺杂体系均产生磁矩,磁矩主要由未成对的f电子贡献。因此,稀土原子的f轨道对二维ZnO电磁性能的调控尤为关键。（2）稀土金属掺杂二维WS2电磁特性的研究。构建本征二维WS2超胞模型并进行几何优化,分别选择稀土金属原子La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu钨位替换掺杂二维WS2,弛豫结构并计算分析七种不同掺杂体系的电磁特性。通过计算形成能,发现与W-rich条件相比,稀土金属掺杂二维WS2在S-rich条件下更易合成。稀土金属掺杂可调节二维WS2的电子结构,费米能级附近出现杂质带,体系带隙减小,自旋向上和自旋向下的能带结构失去对称性,体系产生磁矩。随着原子序数的增加,掺杂体系中稀土原子电荷转移量逐渐减小,掺杂体系的磁矩逐渐增大,Eu掺杂二维WS2的磁矩高达9.10μB。分析态密度和电荷分布,可知掺杂体系磁矩主要由稀土原子中未配对的4f电子、近邻W原子及近邻S原子贡献。这与稀土金属掺杂二维ZnO的磁性发生机制不同。可见,稀土金属掺杂对二维WS2的电子结构和磁性具有调控作用。综上所述,稀土金属的掺杂可有效调控二维ZnO和WS2的电磁特性,诱导体系产生磁矩。两类掺杂体系均有望成为新一代稀磁半导体材料。