高压下氢化物的研究一直是凝聚态领域的热点。由于氢化物中氢原子较轻的原子质量可以提供较高的德拜温度,并且非氢元素与氢的相互作用会为体系提供“化学预压缩”作用,所以人们认为金属化的氢化物会在实验可达到的压力范围内成为具有较高超导转变温度的理想超导体。除此之外,当氢气与金属元素发生反应后,氢元素通常会以原子的形式填满紧密排列的金属原子的八面体（o）或四面体（t）间隙位置,因此金属氢化物也被认为是潜在的储氢材料。近年来,过渡金属氢化物在高压下的结构与性质越来越受到人们的关注。近期实验上在130 GPa下通过激光加热方法合成了富氢过渡金属化合物FeH₅,其中氢原子形成延展层状结构,理论预测其超导温度在100 GPa下可达46 K。此外,人们在高压下合成了具有高氢体积密度的新型过渡金属氢化物RhH₂,在常压下其氢体积密度可达163.7 g H₂/L,是潜在的储氢材料。Fe、Co和Rh皆为VIII族元素,具有相似的物理化学性质,并且它们1:1的氢化物具有相同的Fm-3m结构。高压下Fe-H体系新型富氢化合物和超导电性的发现,引起了我们对Co-H体系和Rh-H体系在高压下相图和性质的研究兴趣。我们通过第一性原理计算,在考虑磁效应的情况下,在1 atm至300 GPa的压力范围内对Co-H和Rh-H化合物的稳定配比、结构、电子性质、超导电性和储氢含量进行了系统的研究。并得到了以下创新性研究成果:（1）对于Co-H体系,我们除了预测得到在实验中已经合成的Fm-3m-CoH外,还分别在10 GPa和30 GPa下预测得到了两个新型富氢化物CoH₂和CoH₃,而含氢量更多的CoH₄和CoH₅直到300 GPa都不能稳定存在。CoH₂以立方相Fm-3m稳定,在压力达到42 GPa时转化为I4/mmm相。CoH₃在30³00 GPa压力范围以Pm-3m结构稳定存在。经计算,CoH₃具有高达425 g H₂/L的氢体积密度,是一个潜在的具有高氢容量的储氢材料。通过晶体结构对比分析,我们发现I4/mmm-CoH₂和Pm-3m-CoH₃分别与最近高压下通过激光加热方法合成的I4/mmm-FeH₂和Pm-3m-FeH₃相似。因此,我们认为CoH₂和CoH₃也可以在高压下通过激光加热的方法合成。在磁性方面,CoH是磁矩为1.167μ_B的铁磁体,而其他的钴氢化物CoH_n（n=2、3、4和5）都不具有磁性。Co-H体系的所有结构都具有金属性和离子性,电子从Co转移到H。遗憾的是,根据Allen-Dynes修正的McMillan方程计算,我们发现Co-H体系的所有结构在高压下都没有超导电性。（2）理论预测发现Rh和H₂在2 GPa会形成稳定的化合物RhH和RhH₂,与之前实验得到的RhH和RhH₂符合。在2³00 GPa压力范围内,RhH空间群始终为Fm-3m结构,而RhH₂在72 GPa下从Fm-3m相转变为I4/mmm相,新相I4/mmm-RhH₂相与FeH₂的高压相同构。当压力升高到40 GPa的时候,我们发现了氢含量更高的化合物RhH₃,其空间群为Pnma结构。在磁性方面,RhH是磁矩为0.45μ_B的铁磁体,而其他的铑氢化合物RhH_n（n=2和3）都不具有磁性。我们预测的Rh-H体系的所有结构都具有金属性和离子性,电子由Rh转移到H。根据Allen-Dynes修正的McMillan方程计算,我们发现Fm-3m-RhH在5 GPa时的超导转变温度（T_c）为9 K。