自旋电子学是当今研究的热点之一,其中需要解决的关键问题之一是提高自旋极化率,半金属(Half-metal)和铁磁半导体是比较理想的候选材料,因此通过第一性原理计算研究这类材料,并且能够准确地计算这类材料的电子结构是非常重要和有意义的。本论文就是在这些方面开展工作,主要结果总结如下:　　 我们通过第一性原理计算预言了硫钒铜矿结构Cr3X4(X=S,Se,Te)。能带和态密度显示它是半金属铁磁体,通过计算的弹性系数确定了其结构稳定性。　　 实验已经证明闪锌矿结构MnAs是半金属,但是LDA和GGA理论计算表明它不是半金属,我们利用mBJLDA交换关联势成功的解决了这个矛盾。同时也计算了其它闪锌矿结构半金属铁磁体MnSb、CrAs、CrSb、CrSe和CrTe的电子结构,结果显示半金属能隙相对于GGA结果都有所增加。　　 以前的第一性原理计算结果显示铁磁半导体HgCr2Se4是金属,但是实验证明它是铁磁半导体。为了解决这个矛盾,我们利用mBJLDA交换关联势计算了HgCr2Se4的电子结构,能隙与实验符合得很好。我们通过系统的计算证明压强可导致半导体-金属相变。我们也计算了CdCr2S4和CdCr2Se4的能隙和光学性质,结果也与相关的实验符合得很好。