物质在高温高压下特性的研究能够更好地理解物质的结构、特性，从而提供改性的一些思路，另外对认识地球内部结构的变化和其它行星内部的特性，都能给出有意义的结果，因此引起越来越多的关注。同时由于高压实验条件的限制，相关理论和数值计算就显得很有意义，尤其是近年来计算机硬件的快速发展，使得基于密度泛函理论的第一性原理计算成为凝聚态物理、量子化学和材料科学中常规的研究手段。通过第一性原理计算可以对材料在高压下的结构和物性进行理论预测，能为材料的设计、制备提供理论的指导和依据。　　 本论文使用基于第一性原理的CRYSTAL06软件包，对半导体光电材料ZnO、碱土硫化物CaTe和地壳的主要组成成分SiO2进行了计算研究。涉及各材料的几何结构、平衡能量、体变模量，以及高压下的结构相变、电子结构、态密度及带隙变化等物性的计算，并与实验进行了比较。　　 (一)本论文首先计算了半导体光电材料ZnO在常压下纤锌矿结构的品格常数、总能量、体变模量B0及其对压力的一阶导数B，并分析了该结构的晶格常数、电子态密度和带隙等随压力的变化，得到的结果与实验和其它理论值相一致。加压后，ZnO发生从纤锌矿结构到岩盐矿结构的相变，我们依据两相在相变点处Gibbs自由能相等的方法，得到的相变压力值为9.45Gpa，与实验值9～9.5Gpa相符合，进一步证实了我们能够很好的使用CRYSTAL06软件包。　　 (二)早期已有一些文章从实验上对碱土硫化物CaTe的结构相变进行了研究。发现CaTe在常压下为岩盐矿结构，当压力达到35Gpa左右时，由岩盐矿结构转化为氯化铯结构，但是在压力为32Gpa左右时存在着一种中间相，随后Luo等人在实验中发现压力约为25Gpa时，出现的所谓中间相为岩盐矿结构和磷化锰结构的混合相。我们通过第一性原理计算证实了CaTe中间相的存在，为实验提供了理论依据，计算得到的岩盐矿结构和氯化铯结构下的晶格常数α、总能量、体变模量B0及其对压力的一阶导数B和相变压力都与实验和其它理论值相一致。并分析了岩盐矿结构CaTe的晶格常数、电子态密度和带隙随压力的变化关系。　　 (三)地壳的重要组成部分有系列元素如：Si、Mg、Fe、Al、Ca等的氧化物，对它们的研究能更好地理解地壳的结构，分析、探索其运动规律。众所周知，天然的二氧化硅分布广泛，分为晶态和无定形两大类，而且存在许多的多形体。这些材料在地底下承受的压力高达140Gpa或更高。应用第一性原理我们对SiO2不同配位数的(包括α石英结构、金红石结构和氯化钙结构)结构特性、总能量、体变模量、相变压力和物态方程等参数进行了计算，分别与实验值和其它理论值进行了比较。并分析了α石英结构SiO2的晶格常数、电子态密度和带隙随压力的变化关系。我们的计算结果可以用来获得高压下这些多形体之间结构相变的信息。