自旋电子学能将电子自旋与电荷两种属性进行有机结合,在集成电路,量子计算机等领域具有广阔的应用前景,是国际研究的热点。稀磁半导体是最有希望实现自旋电子器件的材料,SnO2被认为是最有希望的稀磁半导体材料之一,因此SnO2稀磁半导体吸引了众多的关注,但稀磁半导体的研究仍属于探索阶段。稀磁半导体磁性的起源尚未有明确的结论。本文通过基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,以SnO2为研究对象,研究了本征SnO2,Co单掺,以及Co+M（M=Ta,Nb,Li）共掺杂SnO2的电子结构与磁性。分析掺杂对SnO2电子结构与磁性的影响,并分析其磁性起源。本文首先研究了本征以及Co掺杂SnO2的电子结构与磁性,验证了本征SnO2为无磁半导体。掺杂浓度为4.2%的Co掺杂SnO2体系中,两个Co原子会使体系存在1.84的磁矩,Co会形成团簇,体系呈现铁磁性。磁矩主要分布在Co元素上,Co的3d轨道会与O配体的2p轨道发生轨道杂化,导致无磁性的O被诱导出磁性。Co掺入后体系由半导体转变为半金属性质。同时考虑了O空位缺陷的情况,通过形成能的计算,发现O空位在Co单掺SnO2体系中较容易形成。研究表明,O空位的引入大大增加Co的原子磁矩,由不含O空位的0.7增加至2.7,这是O空位的引入导致Co的3d轨道孤对电子增加,并使得超交换作用抑制双交换作用,使得体系从铁磁性转变为反铁磁性。同时,O空位的存在导致体系由半金属性转变为金属特性。本文还研究了Co-Ta,Co-Nb,Co-Li共掺SnO2体系的电子结构与磁性。研究在有O空位的情况下,掺杂浓度为12.5%的Co-Ta共掺杂体系呈现反铁磁性,Ta掺杂引入SnO2体系时,体系Co的磁矩有微小的降低,从2.7降低至2.5,但没有改变体系的磁性,Ta自身也不存在磁矩,对体系的磁性影响较小。掺杂浓度为12.5%的Co-Nb共掺杂体系呈现铁磁性,尽管Nb的引入同样导致Co的磁矩有了微小的降低,但同时也改变Co的自旋方向,Nb引入了不同的磁作用力,使得体系从反铁磁性转变为铁磁性,对体系的磁性有较大影响。在不含O空位的情况下,掺杂浓度为6.25%的Co-Li共掺杂体系呈现铁磁性并增加了体系的磁性。这是由于Li的加入导致Co的磁矩增加,由0.7增加至0.935,不仅如此,Li的加入还加强了Co的3d电子与O的2p电子之间的轨道杂化。不同元素共掺使得SnO2体系呈现丰富的磁性,这为调控SnO2稀磁半导体的磁性提供了一种有效途径。