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随着科技的快速发展，人类已经进入到了信息时代，对信息的储存需求日益增加，因而开发出性能更优异、速度更快的存贮器成为人们关注的焦点。以锰氧化物为代表的钙钛矿结构材料因具有庞磁电阻效应（CMR）而受到广泛关注，随后研究人员在钙钛矿钴氧化物中也发现了CMR效应。钙钛矿结构氧化物中的CMR效应在磁存贮以及传感器领域有着广阔的应用前景，可以制成磁传感器、读头上的记忆元件、磁阻隧道结等。同时，在外部环境（如温度、磁场、掺杂等）不同的情况下，钙钛矿钴氧化物会呈现不同的性质，其原因是涉及到了晶格与轨道之间的相互作用等，而其中自旋态的转变长期以来存在着很大的争论，因此无论在理论还是在应用上，钙钛矿钴氧化物材料都是一个值得研究的课题。 本文基于第一性原理，采用密度泛函理论（DFT）的平面波超软赝势方法，并选取局域密度近似（LDA）作为交换关联近似，计算了LaCoO3体系中Co离子自旋态转变和Ga掺杂LaCoO3的自旋能带结构、态密度、分波态密度，体系能量等，分析了Ga掺杂LaCoO3的电子结构和磁学性质、光学性质，得到了以下的研究结果： （1）首先针对过渡金属氧化物，在使用CASTEP模块进行之前，需要对体系进行修正（+U），我们通过阅读文献，参考文献的参数，最终选取合适的U值，使得体系能隙值与文献近似。 （2）通过改变LaCoO3中Co离子的自旋态（低自旋→中间自旋态→高自旋态），得到了LaCoO3体系从非磁绝缘体到磁性金属体的结果，导致这种结果的原因主要是因为Co离子的3d4s态电子和O的2s2p态电子杂化形成。 （3）采用平面波超软赝势和局域自旋密度近似的第一性原理计算方法，对掺杂体系的LaCo0.83Ga0.17O3进行了几何优化，并且计算了自旋能带结构、态密度、分波态密度，光学性质。结果表明：Ga掺杂LaCoO3后，使得O的2p态电子与Co的3d态发生p-d轨道杂化，引入的杂质带自旋向下穿过费米能级，使得体系表现为半金属性，相比纯LaCoO3来说，导电性有所增加，同时体系由于掺杂产生的Co自旋而产生了4.01μB的净磁矩。并且Ga的掺入使得La-O键成键发生变化，也是掺杂体系LaCo0.83Ga0.17O3产生净磁矩的原因。掺杂后体系的介电函数虚部和光吸收谱在高能区出现新的峰值，吸收边向高能区延展，复折射率函数在高能区也发生明显的变化，增强了体系在高频电磁波的吸收能力。