本论文的方向是通过理论计算方法研究新材料的物理性质，包括经典的电磁理论以及第一性原理研究。近年来，计算物理和数值算法飞速发展，使得理论计算研究方法成为凝聚态物理、量子化学和材料科学中的常规研究手段，特别是基于密度泛函理论的第一性原理方法。 基于经典的电磁理论研究方法，论文对具有不同尺寸和形状的金纳米颗粒在不同介电环境下的光学性质进行了理论研究。此外，论文也讨论了复合结构的金属纳米颗粒的光学性质。在第一性原理研究方面，本文对新型材料Ni<,2>MnGe 进行了理论研究，所研究的材料物性包括几何构型、能带结构、电子结构和磁学性质。 第一章简单介绍了论文的研究课题以及课题研究现状。 第二章介绍了金属纳米颗粒光学性质的理论研究。金属纳米颗粒具有的独特光学性质，可应用于光学滤波、生物化学传感器和表面增强光谱技术等领域。金属纳米颗粒自身的尺寸和形状及其所在介电环境对其光学性质有很大的影响。为此，首先研究了金纳米颗粒的尺寸对其光学性质的影响，使用离散偶极近似方法研究了半径R为1、5和10到80nm的球形金纳米颗粒光学性质；其次，研究了金纳米颗粒的形状对其光学性质的影响，计算了有效半径为40nm的椭球形和杆状金纳米颗粒的消光光谱；再次，研究了核-壳型双金属复合纳米颗粒光学性质；最后，研究了介电环境对金纳米颗粒光学性质影响。 第三章介绍了新型材料Heusler合金Ni<,2>MnGe物理性质的理论研究。Heusler合金长期以来就由于以下两个原因而倍受关注。首先，Heusler合金在自旋电子学和磁致驱动器等方面有巨大的应用潜力；另外，Heusler合金被认为是研究定域磁性行为的理想模型。Ni<,2>MnGe是一种型新的Heusler合金，Ni<,2>MnGe 的晶格常数与GaAs的晶格常数相近，这有利于实验研究以及半导体集成技术。使用基于密度泛函理论的Wien2k软件，研究了立方结构和四方结构的Ni<,2>MnGe 的能带结构、态密度和磁矩。揭示两种结构的Ni<,2>MnGe之间的联系和差别。