随着计算机模拟技术的飞速发展，利用模拟计算方法对新物质、新材料的性能预测与设计也得到广泛的应用。所谓模拟方法，就是用建立与某种自然现象或过程相似的模型来间接研究原有规律性的科学方法。计算机模拟是针对一个复杂真实系统或模拟设计研制的系统，用计算机方法建立系统抽象的数学模型，然后通过计算机程序实现这个模型。如果输入相关的参数，就可以进行各类操作和模拟计算，从而研究该系统的特征和演化情况。计算机模拟作为科学研究的重要手段，已被应用于多方面的学术研究，并取得了丰硕的成果。特别是在材料计算和设计中用实验方法很难观测单个原子、分子运动等无法实现的情况，因此计算机模拟具有重要意义。 人们通常把这种基于密度泛函理论的计算叫做第一性原理计算(first-princilpies calculations)，这是为了与其他的量子化学从头算方法加以区分。本论文所有计算都是采用软件Wien2k实现的。 本论文主要包括以下几个部分： 第一章简要介绍了钙钛矿结构材料的第一性原理研究现状。在本章的前半部分，概述了这种材料的潜在运用。本章的后半部分首先介绍了密度泛函理论的基本框架。接着我们对本论文工作所使用的软件WIEN2k进行了简单介绍。 第二章为本论文的主要工作，即通过第一性原理的研究方法，我们对钙钛矿结构材料SeNiO3给出了详尽的计算分析。分别计算态密度、电子密度、总能和U值的选定。通过对数据的分析，确定了这种材料的结构为G型反铁磁结构，带隙大小为3.77eV。由于Se-O以及Ni-O之前的较强的杂化作用，使Ni+23d8的自旋磁矩由2μB下降为1.88μB。而Ni 3d轨道的分态密度之所以相似是有这个材料的结构特殊性和Ni-O之间的共价键所造成的。 第三章通过第一性原理研究方法，分别对三种半导体亚稳态结构材料给出了模拟计算。其中对Si的模拟计算中，主要计算了这种材料的电子能量损失谱，通过计算数据和试验数据的比较，确定了这种材料为闪锌矿结构。对GaN的模拟计算中，通过对两种不同结构的GaN的总能的分析，考察了这种材料的相变。对C的模拟计算中，分别计算了总能随体积的变化和能带，通过总能随体积的变化，确定了这种结构的稳定性。通过能带的计算及分析，解释了实验上为什么会出现较强的发光现象。