二氧化锆（Zr O₂）有良好的化学和热力学稳定性,被应用于诸多重要领域,但有关其磁学方面鲜有研究。Zr O₂作为一种新型过渡金属氧化物材料,具有成为优良稀磁半导体的潜质。本文采用基于密度泛函数理论（DFT）和投影缀加平面波（PAW）的第一性原理计算方法,分别研究了完美、含有O空位、含有Zr空位、Co掺杂和Ni掺杂立方氧化锆（c-ZrO₂）96个原子超胞体系的电子结构和磁性性质。本论文主要研究内容与课题研究结论如下:本文首先介绍选题的背景,研究现状及研究内容。在第2章介绍研究本课题所要使用到的软件及计算理论基础。在文章的主体三四章,分别对完美的ZrO₂电子结构和含V_O、含V_Zr、Co掺杂和Ni掺杂c-ZrO₂晶体结构电子结构和磁学性质进行研究,研究内容主要有电荷密度,自旋密度及态密度,最后通过对比得出结论。研究发现:完美c-ZrO₂和含有空位的c-ZrO₂本身不存在磁矩。但Co、Ni的单掺杂均能产生一定的磁矩,其磁矩主要集中在掺杂的过渡金属原子上及周围的8个氧原子上。进一步研究不同掺杂距离下双原子掺杂c-Zr O₂的磁耦合作用发现,双Co掺杂c-ZrO₂铁磁态与反铁磁态并存,双Ni掺杂c-ZrO₂均为铁磁态,说明Ni掺杂c-ZrO₂可以存在长程的铁磁耦合来产生集体性宏观磁性。