温稠密物质（Warm Dense Matter）是指状态介于冷凝聚态和经典理想等离子体之间的物质。它广泛地存在于宇宙天体中,也是含能材料爆轰过程、惯性约束核聚变和Z箍缩等动作过程中物质发展演化的重要阶段,其物理性质研究在这些相关领域研究中具有重要应用。温稠密物质是高能量密度物理学（High Energy Density Physics）的主要研究对象之一,其微观结构和动力学过程非常复杂,具有强非线性、强耦合、电子部分简并等特征。人们对温稠密物质的认识还很不充分,实验和理论研究均极具挑战性。本文采用基于有限温度密度泛函理论的Kohn-Sham分子动力学方法和无轨道分子动力学方法,模拟研究了若干低Z温稠密物质相变过程、电子结构信息、X射线近边吸收谱、离子输运等性质。具体工作如下。一、基于Kohn-Sham分子动力学方法,模拟研究了锂（Li）的冲击压缩状态方程,获得了温度、密度至温稠密状态范围的更高精度的冲击雨贡纽。通过细致分析雨贡纽曲线上不同状态点的对关联函数、电子密度分布等,否定了前人“发现”的位于1.2-1.4g/cm3密度区间内的fcc-cI16、cI16-amorphous的两次相变过程,澄清了相关争议。另外,还采用杂质模型计算了不同雨贡纽点上的X射线近边吸收谱（XANES）,为将来在实验上利用高分辨率XANES诊断温稠密锂的状态提供理论参考。二、采用无轨道分子动力学方法,初步模拟研究了初始温度为500eV、密度为250 g/cm3的氘氘温稠密物质中的冲击波传输行为。我们构造了H（D、T）、He、Be和C等原子的局域赝势,并通过状态方程、氘氚混合物的扩散系数等考核验证了所构造的局域赝势、所采用泛函模型的合理性和可靠性。在此基础,模拟了强冲击加载下的高温稠密氘氚等离子体的动力学演化过程,观察到了因为D、T质量不同而发生分离的现象,获得了其时间、空间尺度等信息。该工作对于研究惯性约束聚变靶丸内爆发生核反应后,由于大量能量释放产生的强冲击加载下的组分相分离问题具有一定的意义。三、利用基于密度泛函理论的VASP程序,我们还系统研究了一系列具有层状结构的二元团簇X@Y12@X20（X=Ge,Y=Zn;X=Sn,Y=Mg,Mn,Zn,Cd;X=Pb,Y=Mg,Mn,Cd,Hg）的几何结构、稳定性和电子结构等特性,尤其是对于自旋-轨道耦合（SOC）效应所扮演的角色进行了深入的探讨。研究表明,SOC效应对于体系的影响和团簇的组成元素密切相关,如Ge@Zn12@Ge20几乎不受SOC效应的影响,而对含Pb的体系而言,SOC效应甚至能够导致几何结构发生明显的变化。我们的工作阐明了SOC效应对于类似体系的重要性,对于前人的研究结果是一个重要的补充。另外,论文还对采用条件分布概率方法计算原子等量子体系的电子结构进行了初步的探索性研究。