过渡金属硫族化合物因在光电子学、热电等材料领域具有优异地应用前景,而成为近年来被人们密切关注的研究对象。这类材料元素组成简单,存在层间耦合效应,易形成二维层状结构,并且其晶体结构和电子结构会随着层间距的变化而变化。正因其独特的物理特征,采取有效地高压技术手段将实现对过渡金属硫族化合物微观晶体结构的调控,从而达到调节其宏观物理性能的目的。因此,利用第一性原理计算方法在不同压力下探索过渡金属硫族化合物的微观结构及物性,对寻找和设计新型功能半导体材料及其指导实验制备具有重要意义。本论文是基于量子力学的第一性原理计算方法对6种定组份过渡金属硫族化合物MX（M=W、Re、Ni,X=S、Se）的微观结构及基本物性进行探索与研究。主要通过基于密度泛函理论的CALYPSO和MUSE晶体结构全局搜索技术,预测6种化合物在不同压力下可能存在的稳定和亚稳结构,并应用相应的软件程序（VASP、PHASEGo、Elas Tools等）系统地分析它们所具备的基本物理特性及应用潜力。主要取得了以下研究成果:（1）研究表明WS和WSe体系在0～200 GPa压力范围内均具有三个稳定的晶体结构,其中Pmmn（59）和Pm-3m（221）两个高压稳定结构均是首次被发现。在常压条件下,空间群为P-3m1（164）的褶皱型层状结构被发现,并且其随着层数的增加其带隙值减小,即发生半导体到金属性的转变。而在这两个体系中,稳定结构的配位数随压力的增加而逐渐增大,并且趋于各向同性。同时,通过物理性质计算分析,发现这两种体系均具有良好的稳定性及力学性能。（2）通过对ReS和ReSe体系晶体结构的全局搜索,在预测压力范围内首次发现了该体系的三个稳定相（P-3m1、Pmmn、Pm-3m）。令人惊奇的是,其与WS、WSe体系均具有相同的空间群,这是由于过渡金属元素W和Re具有相似的电负性和电子排布。对于常压下的ReS和ReSe体系而言,其层状结构的能量带隙分别达到0.131 e V和0.162e V,其具有良好的半导体特性;而在高压下该体系的带隙被关闭,由半导体转变成金属性,并具有优异的塑性能力。并且研究发现该类材料优异的稳定性及力学性能主要来源于其较强的轨道杂化作用以及层间耦合效应。（3）利用晶体结构全局搜索技术成功预测了NiS和NiSe体系在固定压力下可能存在的稳态结构或亚稳结构。其在低压下的预测结构（R3m）与该领域前沿的研究进展相符,而在高压下也发现了新型的高对称性结构（Pmmn、Pnma、Cmcm、P4/nmm、R-3m、Pm-3m、Fm-3m）及连续相变,并且预测结构在相变压力区间内均能够满足热力学稳定、动力学稳定及力学稳定等稳定条件。同时,其也表展现出良好的力学性能和导电性。总之,本文通过高压诱导探索了几种二元体系过渡金属硫族化合物的晶体结构及物性,结果表明压力对化合物的晶体结构及物性均有重要影响,这为后续开展多元体系化合物的研究或新型功能材料的设计奠定了良好基础。图33幅,表8个,参考文献132篇。