具有拓扑密排结构的Laves相是金属间化合物中数量最多的一类化合物。Laves相展现出许多优异的性能,诸如蠕变抗性,磁性以及导电性能,使它可以成为很好的磁性材料、磁-光学材料和储氢材料等。根据原子排列方式的不同,可以将Laves相分为三种典型的结构:C15型面心立方结构MgCu2,C14型六方密排结构MgZn2和C36型双层六方结构MgNi2。在常温常压下,很多实验和理论工作已经对MgCu2和Mg Zn2的基础物性开展了研究,但未曾看到有关高压下的性质报道。压力可以改变物质内部原子间的相互作用势,形成具有新颖功能性质的新型目标材料。同时,作为镁基合金中典型析出相,MgCu2和Mg Zn2在改善微观组织和机械性能中扮演着重要角色。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法研究了典型Laves相Mg Cu2和MgZn2在高压下的结构、弹性、电子和热力学性质。本文研究结果可以为后续建立材料数据库提供重要帮助,加快材料基因组计划的实现。首先,对构建的MgCu2和MgZn2晶胞模型进行几何弛豫,寻找平衡态结构参数。进而施加不同的静水压力值,获取不同压力下的物理性能。主要研究内容和结果如下:获取了C15型Laves相MgCu2在基态下的结构参数,计算结果和报道的实验值非常吻合。MgCu2的单晶弹性常数以及通过Voigt-Reuss-Hil(VRH)近似法得到的多晶力学模量都随着压力的增大而递增。其中,弹性常数C44以及和它相关的剪切模量对压力作用最不敏感。MgCu2的力学强度以及延展性在高压下都得到很大的提高。电子结构分析结果表明MgCu2具有良好的金属导电性,费米能级以下区域的总态密度主要来自高度局域性的Cu-d轨道的贡献;费米能级以上的态密度轮廓呈现低且宽的特性,这是由Cu-d轨道外层电子处于满占状态。压力作用下,MgCu2的总态密度曲线向低能级区域发生一定量的偏移;费米能级以下区域的成键峰值强度降低,局域程度减小且赝带隙变宽,说明原子轨道扩展性增强,共价键增强。同时,随着压力的增大,Mg Cu2晶体中转移的电荷数增多,离子性增强。比较了典型Laves相MgCu2和MgZn2的结构稳定性以及力学模量大小。相对于纯镁基体而言,MgCu2和Mg Zn2相的析出都可以改善镁合金的力学强度和塑性。MgZn2的晶格常数a和c都随着压力的增大而减小,高压下两者减小的幅度有所减缓。通过VRH近似法间接得到了Mg Zn2的多晶体模量B,剪切模量G,杨氏模量E以及泊松比σ等。压力从0 GPa增加到50 GPa时,费米能级处态密度值减小了39.62%,表说明MgZn2相结稳定性有很大的提高。随着压力的继续增大,MgZn2的总态密度曲线向低能级发生偏移,且费米能级以下区域的总态密度峰值降低。有趣的是,总态密度的峰值在-8 eV区域发生劈裂现象,且变的越来越宽。这是因为MgZn2晶体中成键原子的离域化行为增强。结合Mulliken布居分析,我们得出MgZn2的成键特性为离子键、金属间和共价键的组合这一结论。最后,我们通过准谐德拜法拟合出MgZn2相在高温高压下的热力学性质,包括德拜温度、比热容、热膨胀系数等。德拜温度结果表明它受压力的影响大于温度。在温度低于300 K时,等体热容CV遵守德拜T3定律,随着温度继续升高,CV不断增大,且增大趋势变缓最终趋于Dulong-Petit极限。等压热容CP与CV的差值随压力的增大而减小。在高温区,MgZn2的热膨胀系数受温度的影响较小。本文研究结果对充分认识典型Laves相结构MgCu2和MgZn2的物理性能的本质以及后续相关实验研究具有重要意义。