自从在钙钛矿材料中发现特大巨磁电阻效应以来，人们不断从晶格结构，电磁性质，输运性质等方面对其进行细致的研究，期望对磁电阻的机理有所了解。目前解释磁电阻的主要有两大观点：基于双交换模型（double-exchange）的磁散射机理，和基于Jahn-Teller效应为主的晶格畸变机理。无论那种理论，都想说明在磁转变温度Tc附近，材料电阻何以会增加以及有可能发生的金属-绝缘体相变。本论文主要以研究材料的磁性电子结构为主，不计及晶格畸变，希望由此能得到有关系统的磁电阻效应与其相应的磁学性质之间的关系。现在发现有磁电阻的主要是Mn系材料，同时人们还发现在Co系材料中也有这种现象。进一步研究发现两者的性质在很大程度上有差异，特别是Co系钙钛矿中没有明显的Jahn-Teller晶格畸变效应，而且有各种不同的自旋态。所以，通过对Co系材料各个自旋态的能谱及磁性的研究，有可能成为揭开钙钛矿磁电阻机理的关键一步。　　 我们采用多能带的Hubbard模型来描写实际的钙钛矿材料，即计入d轨道和p轨道的简并度，以及d电子之间的Coulomb排斥作用和exchange交换作用。在Hartree-Fock平均场近似下将系统Hamiltonian线性化，得到类似紧束缚近似模型的有效单粒子哈密顿。同时，我们利用实空间recursion电子结构计算方法，通过对不同自旋态的能态密度和能量的计算，来研究系统可能存在的磁结构以及相应的性质。　　 首先，我们将研究Co系钙钛矿材料中特有的自旋态转变（spin-state transition）问题，在前人研究立方钙钛矿的基础上，系统地研究化合物CeCoO3（其中的Ce离子以四价态存在）的基态。我们知道由于材料中的晶场和交换场可比拟，由Co3+离子的电子组态我们知道存在低自旋态（602ggte，low-spin state，LS），中间自旋态（512ggte，intermediate-spin state，IS）和高自旋态（422ggte，high-spin state，HS）。同样，Co4+离子也有三种自旋态，但由于少了一个电子，将分别为：低自旋态（502gget，LS），中间自旋态（412ggte，IS）以及高自旋态（322ggte，HS）；而Co2+离子只有二种自旋态，低自旋态(621gget，LS)和高自旋态(522gget，HS)。由于实验上推测出有可能有不同自旋态组成的近邻有序态，我们统一把元胞扩大一倍，从Co2+离子的两个单纯态出发，研究所有可能的组合。结果发现，在CeCoO3中，给定参数范围内，基态为高自旋反铁磁有序态。　　 在以上研究结果的基础上，我们研究了在SrCoO3中掺Ce其自旋态随掺杂浓度变化的情况。从Co4+离子的组态出发，我们依次得到新的自旋态：低自旋态（LS，522xggte），中间自旋态（IS，412xxggte++）和高自旋态（HS，3222xggte+）。从中我们可以发现，在掺杂过程中，增加的是巡游性的ge电子，而2gt电子始终保持其局域性。我们的结果表明在整个掺杂过程中材料的金属性始终很微弱，可以说是半金属，最后成了绝缘体，在掺杂浓度穿过0.02时IS态即被LS-IS-FM态所替代，随着掺杂进一步增加，在0.38≤x＜0.79范围内引进高自旋态Co离子，从而形成LS-HS-FM有序态，当0.79≤x＜0.9时基态变为IS-CAFM态，从x=0.9到x=1.0完成了金属-绝缘体相变，系统的基态最终为IS-GAFM态，是绝缘体。很明显，在x=1.0时，这里所谓的中间自旋G型反铁磁有序态就是CeCoO3中的高自旋反铁磁有序态。并且随着掺杂，能谱的态密度由开始的价带顶的O-p轨道特征逐渐被Co-d轨道代替，而价带低的能谱越来越明显的显示出O-p轨道的特征。