石墨烯的成功制备推动了二维材料的研究。近年来,像二硫化钼、六方氮化硼、黑磷等越来越多类石墨烯材料在实验室中陆续得到合成。它们具有优良新颖的物理和化学特性,在光电器件、场效应晶体管等器件中有着重要应用。但是,大部分二维材料是没有磁性的,这极大地限制了它们在自旋电子领域的应用。因此,搜索或者设计具有优异性能的二维磁性材料意义非凡。随着实验上制备出二维Cr PS4、Cr Ga Se3等材料,二维三元硫族化合物逐渐引起人们的注意。基于此,本文通过第一性原理计算对二维三元硫族化合物MGa2X4的电子结构、磁性等进行了研究,主要研究内容和结论如下:（1）二维三元化合物MGa2X4体系的电子结构与磁性质研究。实验上已经通过化学气相合成法得到了T型的Fe Ga2S4和H型的Mo Si2N4。受到这两种材料的启发,我们构建了三种可能的T型和H型MGa2X4单层,其中M代表3d过渡金属中的六种元素,分别是V、Cr、Mn、Fe、Co和Ni,X代表硫族元素S、Se和Te。我们对这些不同元素构成的T型和H型结构进行优化之后,选出体系能量较低的结构作为研究对象。在此基础上对这些单层进行了电子结构和磁性的计算,发现二维MGa2X4体系涵盖了铁磁金属、铁磁半金属、反铁磁半导体等多样的电磁特性。我们基于分子场理论以及交换模型对体系中的磁矩来源和磁性原子之间的耦合作用进行了理论分析。对于具有高自旋极化的铁磁Cr Ga2Te4单层,在考虑自旋轨道耦合作用的情况下我们计算了它的磁各向异性特征,发现它具有较大的磁各向异性能。基于海森堡模型的蒙特卡洛模拟预测Cr Ga2Te4单层的居里温度高达442 K,高于实验上报道的Cr I3单层（45 K）和Cr2Ge2Te6双层（30 K）等。最后,分子动力学模拟和声子谱计算结果表明Cr Ga2Te4单层具有良好的热力学和动力学稳定性。综上,二维MGa2X4体系具有丰富多样的电子结构和磁性质,在设计自旋电子器件等方面有着较好的发展潜力。（2）二维铁磁半导体CrGa2Se4的电子结构与磁各向异性研究。采用第一性原理计算方法,我们进一步探索了Cr Ga2Se4单层,该单层具有优异的电子结构、大的磁矩和高居里温度。基于杂化泛函近似的电子结构计算表明Cr Ga2Se4单层的能带结构属于铁磁半导体,且自旋向上通道能带的价带顶与自旋向下通道能带的导带底刚好均位于费米能级处,是一种被称为“自旋无带隙”的半导体。分子动力学计算表明Cr Ga2Se4单层在室温下能够维持良好的热力学稳定性。在考虑自旋轨道耦合作用下进一步计算了Cr Ga2Se4单层的磁各向异性,发现Cr Ga2Se4单层具有较大的磁各向异性能,并且在基平面以及法向平面内都存在显著的磁各向异性特征,分析发现这主要是由于八面体构型Cr Se6的3d轨道中的电子因晶体结构畸变而重新排列引起的。蒙特卡洛模拟估测CrGa2Se4单层的居里温度约为220 K。