利用电子自旋来补充或取代电荷的自旋电子学以其能耗低、处理速度快、集成密度高等优点,将在未来的信息技术中具有广阔的应用前景。自2004年以来,石墨烯的发现引起了学术界对新型二维材料奇异特性的密集型探索。随着微电子技术的不断发展,器件的尺寸将愈发压缩、芯片的集成度及工作频率亦势必攀升,仅对电荷属性的操控技术终将满足不了科技发展的社会,开发多自由度共存的材料已成为大势所趋,而拥有电荷和自旋双重属性的二维铁磁体无疑是实现这些目标的关键。目前,精确地向非磁材料注入磁性仍面临诸多挑战,研发新型二维本征铁磁体已迫在眉睫。此外,随着密度泛函理论的完善以及计算机科学的兴起,从理论上有目的地设计功能型材料,从而指导实验合成已趋于常态。本论文在理论层面上,提炼了两种新型二维本征铁磁材料。这些具有优秀的半金属或半导体能带结构,再加上稳健的铁磁性和较大的磁各向异性能,以及相对高的居里温度等优异电磁特性的二维材料,为未来室温自旋电子学的潜在应用提供了理论支撑。（1）铁磁半金属六角碳化锰（h-MnC）的电磁性质研究通过第一性原理计算,我们发现二维六角碳化锰（h-MnC）单层呈现出独特的铁磁半金属性,具有费米面附近100%的自旋极化率、可观的磁各向异性能和宽的半金属带隙。在一个较大的应变范围内,优秀的电磁特性依旧得以维持。Heisenberg模型的Monte Carlo模拟表明,在整个应变范围内,居里温度基本维持在200 K附近。最后,基于实验实现的异质结构工程和剥离技术,以六种MX2（M=Mo,W;X=S,Se,Te）半导体单层为衬底,我们提出了合成h-MnC单层膜的方法。半金属性和高温铁磁性使得h-MnC单层成为开发实用自旋电子纳米器件的极有前景的材料。（2）铁磁半导体六角碳化铬（h-CrC）的电磁特性研究我们通过理论计算证实了六角碳化铬（h-CrC）单层的稳定存在性。作为一种铁磁半导体,其带隙仅有0.32 e V,且拥有10~4量级的超高电子迁移率。另外,除了具有面外易磁化轴的大的磁各向异性外,基于经典Heisenberg模型的Monte Carlo模拟预测了高达555 K的居里温度,远高于设备应用的室温,且在双轴应变时,优秀的半导体特点和稳健的铁磁性会变得更加出色。另外,适当的压缩应变不仅使h-CrC半导体薄片进入半金属状态,还显著提高了居里温度和磁各向异性能。另一方面,在5%的拉伸应变下,二维h-CrC开始发生间接到直接的带隙转变。最后,我们还提出了在Mo S2衬底上沉积h-CrC单层膜的可行合成路线。以上研究都表明,h-CrC单层材料在未来纳米电子和自旋电子学领域具有广阔的应用前景。