金属和合金材料中原子间相互作用从本质上决定了这些材料的物理性质。原子间相互作用的势函数是进行经典分子动力学（MD）模拟、蒙特卡洛（MC）模拟等模拟的必备条件。然而,大量的金属或合金,因缺乏适合的势函数,导致对其各类性质进行模拟和研究时受到极大的限制。因此,发展准确、可靠的原子间相互作用势一直是凝聚态物理领域一个非常重要的课题。二十世纪八十年代,Daw和Baskes提出了适用于金属和合金体系的嵌入原子势（Embedded-atom Method,EAM）模型。EAM模型中引入了体系电子密度对嵌入能的贡献,与对势相比,它可以合理地描述体系的多体效应,获得与实验非常接近的结果,因而在金属和合金体系中得到广泛应用。在本论文中,我们针对几种典型的金属和合金发展了 EAM经验势。首先,发展了几种典型金属单质的Gupta型EAM势。在常温常压下,碱土金属钙（Ca）、锶（Sr）和稀土金属β-镧（β-La）、γ-铈（γ-Ce）都是面心立方结构,因此选择并发展了适合面心立方结构的Gupta型EAM势。通过拟合实验的晶格常数、结合能和弹性常数,得到了 Ca、Sr、β-La和γ-Ce的Gupta势的势参数。应用Guptaa计算体系的体弹模量、剪切模量、声速、德拜温度、声子色散曲线、空位形成能、状态方程和液体径向分布函数等,都与实验数据或密度泛函理论（DFT）数据符合较好。其次,发展了过渡金属铁（Fe）的Sutton-Chen型EAM势。由于高温高压下原子间长程相互作用显著,因此选择并发展了包含长程相互作用的Sutton-Chen势。模拟尺寸为1024个原子的第一性原理MD模拟结果表明,在地球内核温度压力下铁的bcc相是动力学和热力学稳定的。若要研究增大模拟体系对铁的动力学和热力学稳定性的影响,第一性原理MD方法几乎不能实现,因此通过拟合第一性原理MD输出构型的能量,得到了 Fe的Sutton-Chen势的势参数。将Sutton-Chen势应用到经典MD模拟中,通过增大模拟体系或延长模拟时间,对在地球内核温压条件下铁的bcc相的动力学和热力学稳定性进行研究。经典MD模拟结果表明延长模拟时间（到200ps）和扩大模拟体系（到65536个原子）,在地球内核温压条件下Fe的bcc相是动力学和热力学稳定的。此外,体系的振动熵和声子态密度的结果也支持在地球内核温度压力下Fe的bcc相是动力学和热力学稳定的结论。最后,为钒（V）基的钒-钛-铬（V-Ti-Cr）三元合金发展了改进的Finnis-Sinclair（IFS）型EAM势。在常温常压下,富V的V-Ti-Cr三元合金的稳定结构为体心立方结构,因此选择并发展了适合体心立方结构的IFS势。通过拟合金属（V、Ti和Cr）和二元合金（V15Ti、V15Cr和Ti8Cr8）的实验或DFT的结构参数、结合能和弹性常数,得到了 V-Ti-Cr三元合金的IFS势的势参数。通过比较上述金属、二元合金和未参与拟合的V14TiCr三元合金的IFS势、DFT计算或实验的晶格常数、结合能和弹性常数,完成对IFS势可靠性的检验。此外,纯V固体的单空位形成能和自间隙形成能也与现有的实验或DFT数据符合较好。最后,应用IFS势对典型V-4Ti-4Cr合金的力学性质和单空位形成能进行计算,计算的体弹模量和剪切模量都与现有的实验数据符合较好,不同原子种类（V、Ti和Cr）的空位形成能数值也与DFT计算的结果一致。