物质的存在状态能够因高压的作用而发生改变，进而带来材料的新奇物理性质，这将大大拓宽凝聚态物理学研究的方向和维度。由于高压的作用，物质内部原子间的距离会明显缩短，导致物质结构相变;同时原子间距的缩短能够使原子之间的电子轨道交叠程度发生变化，最终导致电子相变。因此，材料的性质会在压强作用下发生明显改变。　　在高压作用下，由于碳具有sp，sp2和sp3丰富的成键特性，使得由碳构成的化合物具有新颖的结构和丰富的电子性质。因此，高压下碳化物的物性研究尤为重要。本文以二碳化镁(MgC2)为研究对象，应用粒子群优化算法结合第一性原理计算方法，预测了MgC2的晶体结构，并对其结构演化和高压物性进行了理论探索。研究结果如下:　　(1)在0-200 GPa压强范围内，MgC2晶体发生三次结构相变，相变序列为空间群为P42/mnm的结构（α相）→空间群为Cmcm的结构（β相）→空间群为C2/m的结构（γ相）→空间群为P-3ml的结构（δ相）。相变时伴随着C原子成键的明显变化，即由C-C双键（α相）转变为准一维扶手椅型链状结构（β相），再转变为聚合的带状结构（γ相），最终转变为褶皱的准二维石墨层状结构（δ相）。预测得到的高压相声子谱均没有出现虚频，表明其结构具有动力学稳定性。在相变时，结构伴随着体积坍塌，坍塌比率分别为19.7％，9.6％和4.8％，属于一级相变。　　(2)在高压下，预测得到的β相和γ相中C原子分别以sp2杂化成键，在费米面处能带发生交叠，表明其结构具有金属性质。高压δ相中C原子以sp3杂化成键，为窄带系半导体结构，其带隙为0.667 eV。晶体结构的电子-声子相互作用研究表明，高压β相和γ相的晶体结构具有较强的电子-声子耦合行为，且β相的超导转变温度为11.2 K略高于γ相的超导转变温度(7.1 K)。我们的研究结果表明，压强能有效的改变MgC2的晶体结构与物性，该结论的获得对于相关领域材料的高压研究有潜在的参考价值。