以Phillips、Van Vechten和Levine提出的二元晶体的介电理论为基础发展起来的复杂晶体化学键的介电理论,在定量计算组成晶体的原子及化学键的性质,进而预测材料的多种宏观性质方面获得了很大的成功。我们以此理论为基础,建立了化学键参数与硬度及穆斯堡尔同质异能位移之间的定量关系,研究了微观参数的改变引起的宏观性质的变化规律。利用复杂晶体化学键的介电理论和硬度微观理论,计算了钇铝石榴石的硬度,其值为12.04 GPa。而采用溶胶?凝胶法制备的纳米级钇铝石榴石前驱体,对其烧结并抛光后,进行显微硬度测定,硬度值为14.50 GPa,两者具有较高的一致性。对其他稀土石榴石的硬度和化学键参数也进行了计算,并发现化学键键长、离子性等与硬度有密切的关系,即键长越短,则离子性越小,硬度越大,反之亦然。对体积模量、键序与硬度之间的关系也进行了简单的讨论,三者具有相似的变化趋势,即都随晶体晶胞参数的减小而增大,所有这些关系与晶体的具体结构密切相关。在复杂晶体化学键的介电理论基础上,提出了更适用于层状晶体化学键参数的计算方法,并计算了镧系层状超导体、二价铁化合物等层状晶体的化学键参数和穆斯堡尔同质异能位移值。另外还计算了不同结构的其他层状化合物的化学键参数及其折射率,建立起化学键参数与同质异能位移及折射率之间的定量关系。根据计算结果发现,晶胞参数及化学键长的变化引起化学键共价性、Fe2+核附近电子云密度的变化等,最终导致同质异能位移的改变,计算结果与实验数据之间较好的一致性验证了此理论的准确性和普适性。