近年来,二维材料由于其新奇的物理化学性质吸引了大量的关注。在本文中,我们利用第一性原理计算方法,理论上研究了如下三种二维材料的奇异性质:我们提出了一种二维anti-1T-MoS₂结构Tl₂S,证实了它的热力学稳定性。发现了它是一种间接带隙半导体,对紫外光有很强的吸收,在防紫外线装备的制作方面有潜在的应用价值。我们发现单层C₃N是一种非常稳定的,比石墨烯更硬的二维间接带隙半导体。它表现出了更大的非线性弹性效应,对可见光也有很强的吸收。不仅如此,其吸收效率还能被应变有效地调控,这说明C₃N对于未来光电子设备的应用是一种很有前景的二维材料。单层蓝磷和灰砷是由磷和砷原子分别构成的有起伏的二维六角蜂窝状结构。自2014年被第一性原理预言以来,由于其优异的电子和光电性能,受到了人们的广泛关注。利用第一性原理,我们理论上预言了蓝磷和灰砷价带顶附近的墨西哥帽型的电子结构,与之对应的是态密度出现范霍夫奇点,而这往往会导致Stoner型电子结构不稳定。即使出现轻微的空穴掺杂,体系都将会呈现出铁磁性行为,所以对于实验来说,这种铁磁行为是可以通过门电压调控的。我们发现,随着蓝磷和灰砷层数的增加,体系的磁矩会逐渐减小直至消失。随后我们详细地研究了单层、多层蓝磷和灰砷在空穴掺杂下的磁光克尔与法拉第效应。研究发现,磁光效应不仅可以通过门电压调节,而且还表现出对层数、衬底、应力和自旋方向强烈的依赖性。以上研究表明,蓝磷和灰砷对于二维磁光器件具有非常大的应用价值。