随着集成电路制造工艺水平的不断提高,其尺寸已缩小至纳米范围内,在这个尺寸级别下,量子效应对器件的可靠性、功耗等性能均产生一定程度的影响,根据摩尔定律的预测,集成电路已经面临巨大的挑战。而伴随着二维材料石墨烯的发现,给集成电路现存的瓶颈问题在“后摩尔时代”指明了新的方向。由于二维材料的低维特性使得其表现出丰富优异的电学、磁学、力学、光学等物理性质,其中铁磁性在信息存储、逻辑器件和数据处理等方面有着广泛的应用。然而,目前在大多数的研究中,二维磁性材料的长程有序磁态通常会因为热涨落的因素在有限温度内受到强烈的抑制,导致其在室温下无法保持铁磁性,因此实现二维磁性材料在室温下保持铁磁有序及其调控具有重要的研究意义。本论文以密度泛函理论为基础,利用第一性原理计算,在理论上研究了二维铬化物及其衍生物的电磁特性,以及它们在自旋电子学方面应用的可行性。主要研究内容如下:（1）研究了边缘修饰对于二维CrSe单层电磁特性的调控。首先通过声子谱和分子动力学计算证明了二维CrSe单层具有良好的稳定性,通过计算其杨氏模量从机械性质的角度证明了二维CrSe单层具有一定的柔韧性。其次对二维CrSe单层及其边缘修饰后的结构进行了分析研究,计算结果表明,二维CrSe单层表现为铁磁金属性,而当其Cr原子被-F、-H和-O基团单侧修饰时,二维CrSe单层衍生物的电磁特性均转变为铁磁半金属性,且利用蒙特卡罗模拟计算了它们的居里温度,发现其居里温度分别为530K、530K和450K,这均已达到室温水平。同时当二维CrSe单层的双侧都被化学基团（-H,-O）修饰时,性质也转变为了铁磁半金属性,且其居里温度分别为220K和120K。最后利用自旋轨道耦合计算分析了它们的磁各向异性能,并研究了其随方位角的变化过程,发现当Cr原子被-O基团单侧修饰并且在方位角为90时,磁各向异性能效果最好,可达0.85me V/原子。因此说明了边缘修饰对于调控二维CrSe单层的电磁特性以及提升居里温度具有重要意义。（2）探讨了掺杂和边缘修饰对于二维Cr3C2单层电磁特性的影响。首先从声子谱和分子动力学的角度计算证明了二维Cr3C2单层具有良好的稳定性,利用第一性原理计算研究了二维Cr3C2单层的电磁特性,结果表明二维Cr3C2单层表现为铁磁金属性。其次通过掺杂将二维Cr3C2单层中的一层C原子用N原子取代以形成二维Cr3CN单层的结构,计算发现其电磁特性也为铁磁金属性,且比二维Cr3C2单层表现出更强的铁磁耦合。最后考虑因为二维MXenes材料在实际剥离的过程中无法避免地会混入外部化学官能团,所以利用-F、-O、-OH这些化学官能团对二者进行边缘修饰,并研究了其边缘修饰后的电磁特性和居里温度。从研究结果来看,二维Cr3C2F2单层、二维Cr3C2（OH）2单层以及二维Cr3CNO2单层均通过边缘修饰的方法从铁磁金属性转变为了铁磁半金属性,且利用蒙特卡罗模拟计算了它们的居里温度分别为650K、760K和600K。综上所述,本章利用掺杂和边缘修饰的方法实现了室温二维铁磁半金属材料,为制备自旋电子学器件方面提供理论支持。