本论文所进行的计算主要基于量子化学第一性原理的密度泛函理论和局域密度近似,计算软件为Materials Studio中的CASTEP和VASP。SrTiO3材料的氧化物半导体型氧传感器的响应时间,可由SrTiO3材料表面氧气吸附能和脱附能来表征。本论文主要研究了纯净的与分别掺杂Fe、Cr、Mg和Pd的SrTiO3(100)面吸附氧气的反应过程,计算结果表明,掺杂Fe能降低氧气在SrTiO3表面的脱附能,掺杂Cr和Mg则能同时降低氧气在SrTiO3表面的吸附能和脱附能,而掺杂Pd的SrTiO3表面,外界氧气可以先吸附到Pd上再转移到表面,均有助于缩短氧传感器的响应时间。在碳纳米管中掺入铁磁性纳米粒子,可以制备轻质量、高强度的微波屏蔽与吸收材料。本论文研究了填充有Fe、Co、Ni的单壁纳米碳管(5,5)的结构,结果表明,填充了铁磁性粒子的纳米碳管对外表现出一定的磁性,同时铁磁性粒子本身的磁矩也有增强。可以认为磁矩的变化是影响纳米碳管吸波性能中磁损耗的重要因素。