近年来，新型材料层出不穷，六方氮化硼单层、氮化硼纳米管、碳纳米管、石墨烯等作为低维材料中的代表，在自旋电子学、纳米电子器件等领域有广泛的应用价值。同时，针对低维体系和III-V族半导体化合物进行一种或多种元素的掺杂也成为研究热点问题。　　本文采用第一性原理计算方法，对Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg这九种5d金属原子掺杂AlN超胞的几何结构、电子结构、磁性性质、交换常数和自旋轨道耦合效应进行了研究分析。　　通过研究发现，第一，Ta、W、Re、Os这四种5d原子取代Al原子后AlN单层形变较小，其他原子掺杂后体系形变较大，而且形变大小与掺杂浓度有关。第二，对于所有的模型结构，Ta、Ir掺杂时DOS均没有出现自旋劈裂，无磁矩， Pt、Au、Hg掺杂只有在2×2超胞中DOS没有出现自旋劈裂，而Hf、W、Re、Os掺杂对于所有模型结构DOS均出现自旋劈裂，有磁矩。第三，不同掺杂体系的总磁矩不同，在各种单层AlN模型结构中，Ta、Ir的总磁矩均为0，Re的总磁矩均为2μB，掺杂体系有明显的杂质能级。第四，对计算中总磁矩不为0体系的交换常数进行了计算，发现Hf、Re、Pt、Au掺杂在4×8超胞，Hg掺杂在3×6超胞，W、Os掺杂在2×4超胞中交换常数最大，分别为-187.2563 meV、286.2320 meV、-48.0637 meV、-61.7889 meV、-20.4487 meV、-45.8162 meV和-43.7026 meV。其中，W掺杂交换常数随着掺杂浓度的降低而不断减小，从-45.8162 meV变为-0.0049 meV，铁磁态的能量低于反铁磁态的能量，说明铁磁态更稳定。第五，在对4×4超胞磁各向异性计算中发现，Re掺杂的磁各项异性最大为13.366meV，z轴方向能量大于x轴方向能量，说明自旋平行于平面时更稳定；其次为Au、W、Os掺杂，分别为3.375meV、1.930meV、1.197meV；Hg掺杂磁各项异性为0.108meV；Hf掺杂和 Pt掺杂结果分别为-0.012meV和-0.052meV，z轴方向的能量更低，说明自旋垂直于平面时更稳定。