温稠密物质的密度范围从与固体密度相当到数干倍固体密度,温度在几千K至几千万K,处在凝聚态物质和等离子体的中间状态,之前是物质性质研究的空白领域。温稠密物质广泛存在于褐矮星、行星和地球内核中,惯性约束聚变的主燃料层在内爆压缩过程中也在相当长的时间内处在温稠密物质状态。因此,对温稠密物质的状态方程、输运性质和电离特性等性质的研究有重要的科学意义和应用价值。通过分析和比较现有第一性原理方法的优缺点,我们从第一性原理分子动力学方法出发,在Kohn-Sham-Mermin有限温度密度泛函理论的框架下,用基于波恩近似的平面波解析解描述高能级电子的贡献,结合对较低能级电子的自洽场数值求解,提出了一种改进的第一性原理方法,在保证计算精度的前提下极大地提升了第一性原理方法对高温体系的计算效率。我们推导了改进方法的理论公式,并在计算机程序上加以实现,并得到了氘、氦、6LiD、铝等重要材料的覆盖整个温稠密物质范围的具有一致性的宽区(0～3000 eV,0～104Mbar)状态方程。氘的计算表明,高温情形下,改进的第一性原理分子动力学方法在热力学量和结构参数的计算上可以与路径积分蒙特卡洛方法的结果可以互相印证。特别地,通过改进的第一性原理分子动力学方法,我们首次得到了温稠密铝的冲击雨贡纽曲线的壳层结构。而通过6LiD的例子,我们还展示了无轨道分子动力学方法的不足。