本论文首先介绍了计算机模拟，以及计算机模拟的几种主要方法。接着介绍了我们实验室的模拟软件，并对该软件进行了说明，对本文工作使用到的两个计算模块(Castep和Dmol<'3>)的功能和使用进行了简单介绍。紧接着叙述了凝聚态物理学中最成功、最重要的理论之一--固体能带理论，以及在这一理论框架下的第一性原理的材料计算方法。进而使用第一性原理计算方法对Pt掺杂金红石相TiO<,2>与CdTe掺杂体系进行了研究。 基于密度泛函理论的第一性原理超软赝势方法，研究了金红石相TiO<,2>及不同Pt掺杂量的Pt<,x>Ti<,1-x>O<,2>晶体结构和电子结构，其中x的值分别为0、0.125、0.25和0.375。从理论上给出了Pt掺杂TiO<,2>的几何结构、能带结构、电子态密度、Mulliken集居数分布和差分电荷分布，详细分析了Pt掺杂对TiO<,2>晶体几何结构和电予结构的影响，并分析了发生红移现象的微观机理，为TiO<,2>材料的Pt掺杂改性提供了理论依据。 采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法，研究了闪锌矿CdTe及不同量阳离子M(M分别为Hg和Mg)掺杂体系M<,x>Cd<,1-x>Te的电子结构，给出了相应的能带结构、态密度、差分电荷分布及光吸收谱。计算结果表明，随着Hg掺杂量的增加，Hg<,x>Cd<,1-x>Te体系禁带宽度逐渐变窄；随着Mg掺杂量的增加，Mg<,x>Cd<,1-x>Te体系禁带宽度变宽，并给出了禁带宽度发生如此变化的微观机理。