过渡金属二硼化物、碳化物和氮化物具有高熔点、高硬度、高耐磨损性和电子导电性好等特性,被广泛应用于切削刀具、用作硬质涂层和电子器件工业中。本文采用第一原理的方法对其结构、电子性质和弹性模量进行了一系列的理论计算和预测,为相关材料的设计和实际应用提供了一定的理论依据。　　 报导了VB2的电子结构和弹性性质。从电子结构中可以看出,VB2中存在着共价键、离子键和金属键三种键。在态密度和Mulliken布居分析中,有赝能隙和电荷转移。各向异性参数表明了VB2在压缩和剪切上主要呈现出各向同性,各项异性程度较弱。　　 对NbN固体的四种常见相的电子结构进行了研究,结果表明:零压力下相稳定次序为WC结构>NaCl结构>CsCl结构>hep结构。当外压力增加时,hep结构在200GPa以下的压力是稳定的；在166GPa会出现NaCl结构向CsCl的结构相变；在181GPa时,发生WC结构向CsCl结构的结构相变。预测了在更高的压强下,会出现由WC结构直接向CsCl结构的相变。　　 研究了NaCl结构的非化学计量VNx和VyN的电子结构和弹性性质。通过建立超晶胞结构模拟不同浓度的有序空位,得出了晶格常数、体弹模量和形成能的变化规律。发现晶体结构由于空位的存在,在热力学上是不稳定的,且会在费米能级附近形成空位形成峰,同时有V-N键的破坏与新键的形成。　　 对碳化钽TaC的(100)面清洁表面构型和电子结构进行系统研究。表明:弛豫之后有褶皱的表面能小于没有弛豫褶皱的表面能,表层Ta原子和C原子分别朝体相和真空方向位移,从而导致层间距的收缩。另外,从原子的局域态密度分析,表面性质主要是依靠第一层原子的贡献,而第二层原子向着体相接近。