过渡金属氧化物一直是凝聚态物理研究的热点之一。从基础研究的角度来看,由于其强关联特性,过渡金属氧化物具备很多奇特的物性,如高温超导、庞磁电阻等。从材料应用的角度来看,其所具备的优异性质为开发新一代器件提供了更多可能。根据过渡金属离子的有效电子轨道,过渡金属氧化物可以分为3d族,4d族以及5d族。对于3d族过渡金属氧化物,它的局域电子关联相互作用很强。然而相比于3d族,4d和5d族过渡金属氧化物的实空间半径更大,电子屏蔽作用更强,因此往往表现出较小的库仑相互作用以及较大的能带宽度。目前,人们对于3d族过渡金属氧化物的研究已经较为全面,而对4d及5d的研究却相对较少。事实上,Sr2Ru04中超导性的发现才开始引起人们对4d及5d过渡金属氧化物的关注。研究发现4d和5d过渡金属氧化物中也有着各种新奇的性质,比如复杂的磁性、介电性、超导性等。目前研究最广泛的是铱氧化物,原因在于铱有着非常强的自旋轨道耦合效应,这对其性质有着至关重要的作用。然而在3d过渡金属氧化物中,该耦合效应对体系性质的影响却很小。特别要说的是,在4d和5d过渡金属氧化物中存在各种强度相近的互作用,比如自旋轨道耦合效应、库仑相互作用以及交换耦合作用,这些作用之间的相互竞争会导致材料中出现很多3d体系中鲜见的物理现象。本文主要利用第一性原理计算方法对4d和5d过渡金属氧化物的性质进行研究,包括磁性、空穴掺杂效应等。现将本论文的主要内容安排如下:第一章,作为本文绪论,将首先对过渡金属氧化物做简单概括,并对4d和5d过渡金属氧化物的结构及性质做了重点介绍对Os族和Ir族氧化物的研究进展进行了简要总结。第二章,首先简要介绍密度泛函理论、自旋轨道耦合效应以及极化子理论,然后介绍了VASP软件包,并对VASP的使用做了简要的总结。接着对Wannier函数做了简要说明。第三章,利用第一性原理计算方法,以准一维结构的La3MO7(M=Os和Ru)为研究对象,从理论上研究了它们的电子结构,进一步确认了它们是有着相同磁性的反铁磁绝缘体,同时解释了材料中磁性原子磁矩减小的原因。接着通过原子替换的方式对材料进行空穴掺杂,研究了掺杂效应以及极化子的形成机制。第四章,对本论文进行了简单总结,并对后续工作做了展望。