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磁性材料具有广泛的应用。尖晶石铁氧体作为一类重要磁性材料,其独特的电子结构呈现出的强关联作用,使之具有丰富的磁学与电学效应,如Verwey相变,磁电效应等等。于是本文采用第一性原理计算和广义梯度近似(GGA)+Hubbard U的方法,研究了尖晶石系列材料的电子结构,磁学与电学性质及其相关物理机制。本论文的内容及结论主要包括以下几个方面：1.第一章介绍了尖晶石磁性材料的历史背景及其应用。2.第二章介绍了本文的理论计算方法,即第一性原理,GGA+U。3.第三章具体阐述了磁铁矿(Fe304)各种性质,包括：室温Cubic结构与低温Monoclinic结构2种情况。其立方体结构的内容主要包括：半金属性,八面体(B位)的不平等性,磁晶各向异性机制；其单斜结构的内容主要包括：Verwey相变的机制,电荷有序与轨道有序机制。另外也探讨了Fe304多铁性质,Fe304与其他铁电材料做成异质结构的相关现象。4.第四章具体阐述常见尖晶石材料晶体结构,重点探讨了一元(Co)部分掺杂Fe3O4—FeA(CoxFe1-x)BO4(X=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00)的电子结构,磁学与电学性质。本节发现：不同的剂量掺杂与位置掺杂不但对Fe304的物理与化学性质产生重要影响,而且对Co原子的磁矩也有着改变,同时当掺杂剂量大于某个值时,半金属的CoFe2O4将转变为绝缘体。5.第五章则具体介绍并分析了一元(Zn/Mn/Mg)部分掺杂CoFe2O4—(Zn/Mn/Mg)xCo1-xFe2O4(X=0.00,0.25,0.50,0.75,1.00)的电子结构,磁学与电学性质。本节发现：掺杂剂量的变化,将改变原子之间的交换作用,进而改变Co原子的磁矩。另外也证明：当掺杂剂量大于某个值时,半金属结构将转变为绝缘体。6.第六章概括总结了本论文的研究结果,并寄予展望。