量子力学告诉我们,电子具有电荷和自旋双重属性,但过去的研究主要关注了电子的电荷属性,发展了传统的半导体微电子学,人们忽视了电子的自旋属性。近20年来,自旋这一属性受到了人们越来越多的关注。就此,发展出了一门新兴的学科——半导体自旋电子学。与传统的半导体器件相比,自旋电子学的器件有体积小、能耗低、速度快等优点,并且能够发展集半导体和铁磁体为一体的多功能电子器件,具有巨大的潜在应用价值。半金属铁磁体和稀磁半导体是制各自旋电子器件的重要材料,是凝聚态物理和材料物理研究的一个热点。第三章,我们研究了sp型二元半金属铁磁体岩盐结构CaC、SrC和BaC在各向同性流体静压力下几何结构、电子结构和磁学性质的变化规律。我们计算了磁矩、晶格常数和能量等参量与外压大小的函数关系。计算表明,随压力增大,体系的磁性逐渐消失。分析电子结构,我们认为磁性消失的主要原因是费米能级附近的扁平窄带在压力下由于体积减小逐渐变得离散,自旋劈裂行为不断减弱直至消失。第四章,我们研究了sp型二元半金属铁磁体闪锌矿结构SrC和BaC在额外载流子注入时几何结构、电子结构和磁学性质的变化规律。我们计算了磁矩、晶格常数和轨道布居数与额外载流子掺杂浓度的函数关系。计算表明,该类物质随电子掺杂磁矩减小,随空穴掺杂磁矩增大。此外,额外载流子掺杂将影响体积,随电子掺杂体积增大,随空穴掺杂体积减小,而体积的变化也将通过影响电子结构而进一步影响体系的磁性。第五章,我们研究了sp型铁磁电子化合物疏松结构K、Rb和Cs在各向同性流体静压力下几何结构、电子结构和磁学性质的变化规律。我们计算了磁矩、晶格常数和能量等参量与外压大小的函数关系。计算表明,该类物质的磁性产生来源于间隙位赝阴离子的自旋劈裂,连续的磁相变与赝阴离子的浓度变化和费米面几何拓扑结构的变化有关。第六章,我们研究了主族元素F原子和H原子间隙位掺杂碱土金属氧化物产生磁性的原因。计算表明,F和H均为受主掺杂,在母体基质中引入了空穴载流子并与周围近邻的阴离子相应电子态进行能级杂化并产生自旋劈裂。F和H的轨道壳层结构和电负性大小的不同使得掺杂后的体系电子结构有所区别,并进一步使得两类掺杂后得到物质的基态磁有序结构有所不同。